Используя Очень Большой телескоп Европейской Южной обсерватории (VLT ESO), астрономы обнаружили ближайшую к нам из всех когда-либо наблюдавшихся пар сверхмассивных черных дыр. Кроме того, составляющие пару черные дыры расположены гораздо ближе друг к другу, чем во всех остальных известных объектах этого типа. Со временем пара сольется, образовав одну гигантскую черную дыру.
Пара сверхмассивных черных дыр в галактике NGC 7727 в созвездии Водолея удалена от Земли на расстояние около 89 миллионов световых лет. Хотя это расстояние может показаться довольно большим, оно гораздо меньше того, на котором расположен прежде считавшийся ближайшим к нам объект этого типа, — 470 миллионов световых лет.
Сверхмассивные черные дыры таятся в ядрах массивных галактик. Когда две таких галактики сливаются, эти черные дыры тоже могут столкнуться. Пара черных дыр, открытая в NGC 7727, оказалась рекордной по близости объектов друг к другу: их разделяет всего 1600 световых лет. «Мы впервые обнаруживаем настолько близкие друг к другу сверхмассивные черные дыры — более чем вдвое ближе, чем в наиболее тесной из прежде известных пар», — говорит основной автор исследования Карина Фоггель (Karina Voggel) из Страсбургской обсерватории. «Расстояние между этими черными дырами и их скорости показывают, что примерно через 250 миллионов лет они сольются в одну чудовищную черную дыру», — добавляет ее соавтор, профессор Университета Квинсленда Хольгер Баумгардт (Holger Baumgardt).
Наблюдая за тем, как гравитационное притяжение черных дыр влияет на движение звезд в их окрестности, Фоггель и ее группа сумели определить массы черных дыр: у большей из них, расположенной в самом ядре NGC 7727, она достигает почти 154 миллионов масс Солнца, а у ее компаньона — 6,3 миллиона Солнц. Массы пары сверхмассивных черных дыр определены таким методом впервые. Это оказалось возможным благодаря близости пары к Земле. Новые результаты удалось получить благодаря детальным наблюдениям, выполненным группой в обсерватории Параналь в Чили с использованием спектрографа MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer), который установлен на телескопе ESO VLT. Технику работы с этим замечательным инструментом Карина Фоггель изучила в ESO еще студенткой. Измерения масс черных дыр со спектрографом MUSE, дополненные данными, полученными на Космическом телескопе Хаббла NASA/ESA, позволили группе подтвердить, что объекты в NGC 7727 действительно являются сверхмассивными черными дырами.
Астрономы давно подозревали, что в этой галактике находятся две черных дыры, но до сих пор не могли уверенно подтвердить их присутствия, так как в их ближайших окрестностях не наблюдается мощных источников высокоэнергетического излучения. «Наша находка говорит о том, что таких пар, образовавшихся вследствие слияний галактик, может быть гораздо больше и что в ядрах галактик ожидает своего открытия еще множество скрытых массивных черных дыр, — говорит Фоггель. — В результате оценка общего количества сверхмассивных черных дыр в нашей локальной области Вселенной может вырасти на 30 %».
Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.
