Виявлено дві надмасивні чорні діри на шляху до зіткнення

Астрофізики з США виявили пару надмасивних чорних дір, які рухаються назустріч один одному. «Титанічна дует» підкаже вченим, коли може відбутися фоновий «гул» гравітаційних хвиль від зіткнення надмасивних чорних дір, що вчені зможуть вперше зафіксувати, йдеться в повідомленні Інституту Флатирон. Опис космічного танцю» дано в журналі The Astrophysical Journal Letters.

Маса кожної з виявлених надмасивних чорних дір більш ніж в 800 мільйонів разів перевищує масу нашого Сонця. Ці об'єкти знаходяться в галактиці на відстані 2,5 мільярдів світлових років від Землі. І приблизно через 2,5 мільярда років, за оцінками вчених, чорні діри сильно наблизяться один до одного. У міру того, як вони поступово зближуються в смертельній спіралі, вони починають посилати гравітаційні хвилі, хвилясті в просторі-часі. Ці космічні пульсації приєднаються до ще не виявленого фонового шуму гравітаційних хвиль від інших надмасивних чорних дір. Ще до наміченого зіткнення гравітаційні хвилі, які виходять від надмасивної пари чорних дір, перевершать ті, які були зафіксовані раніше в результаті злиття набагато менших чорних дір і нейтронних зірок.

«Надмасивні подвійні чорні діри виробляють найбільш "гучні" гравітаційні хвилі у Всесвіті», – підкреслює один з авторів дослідження Кьяра Мінгареллі (Chiara Mingarelli), науковий співробітник Центру обчислювальної Інституту астрофізики Флатирон в Нью-Йорку.

Виявлення гравітаційно-хвильового фону допоможе відповісти на деякі з найбільших питань у астрономії: наприклад, як часто зливаються галактики і зливаються пари надмасивних чорних дір у принципі? Або вони «застряють» в майже нескінченному вальсі один навколо одного?

Надмасивні чорні діри містять масу мільйонів або навіть мільярдів сонць. Майже всі галактики, включаючи Чумацький Шлях, містять принаймні одного такого гіганта в своєму центрі. Коли галактики зливаються, їх надмасивні чорні діри зустрічаються і починають обертатися один навколо одного. Деякі теоретичні дослідження показують, що чорні діри потім сильно сповільнюються, майже зупиняються на відстані приблизно 1 парсек (приблизно 3,2 світлових року) один від одного. Це уповільнення триває майже нескінченно.

Астрономи не можуть просто шукати подібні «застрягли» на одному місці пари, тому що задовго до того, як чорні діри наблизяться на відстань 1 парсек, вони вже будуть знаходитися дуже близько, щоб астрофізики на Землі могли розрізнити їх як два окремих об'єкта. Більш того, чорні діри не виробляють сильних гравітаційних хвиль, поки не подолають бар'єр останнього парсека і не зблизяться.