Астрономы наткнулись на пару массивных черных дыр в далекой галактике, которые вызывают необычные вспышки света. Эти яркие выбросы, которые, по-видимому, достигают пика в регулярном цикле, могут быть вызваны тем, что дуэт черных дыр разрушает массивное газовое облако — явление, которое, по словам исследователей, является первым в своем роде, обнаруженным.
Космические чудовища находятся в центре галактики под названием 2MASX J21240027+3409114, расположенной примерно в 1 миллиарде световых лет от нас в северном созвездии Лебедя. Эти черные дыры совершают один оборот по орбите каждые 130 дней, находясь всего в 16 миллиардах миль (26 миллиардах километров) друг от друга — настолько близко, что свету требуется всего день, чтобы пройти между ними. За последние три года они поглотили примерно 1,5–2 массы солнечного газа из парящего газового облака, и ожидается, что они столкнутся и сольются примерно через 70 000 лет, сообщают исследователи в новом исследовании , опубликованном 13 ноября в журнале Astronomy & Astrophysics.
Впервые астрономы были предупреждены о странных выбросах в марте 2021 года автоматизированной системой оповещения, которая использует данные из Zwicky Transient Facility (ZTF) в Калифорнии для обнаружения быстро вспыхивающих объектов в северном небе. Первоначально событие было отмечено как потенциальная сверхновая из-за внезапного увеличения яркости. Однако последующие вспышки в 2022 году побудили исследовательскую группу изучить другие объяснения.
Событие вскоре было переклассифицировано как активное галактическое ядро (AGN), термин, используемый для черной дыры, которая питается материалом из окружающего аккреционного диска. Однако спектры, полученные из обсерваторий в Мексике, Индии и Испании, проследили интригующую M-образную закономерность в данных, которая повторялась каждые два-три месяца, ритм, который ни сверхновая, ни AGN не могли объяснить.
«Это сильно отличается от всего, что я видела раньше», — рассказала Space.com ведущий автор исследования Лорена Эрнандес-Гарсия, астрофизик из Института астрофизики тысячелетия в Чили.
В 2022 году Эрнандес-Гарсия и ее команда наблюдали один и тот же спектральный рисунок в форме буквы М в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах длин волн в данных обсерватории Нила Герелса Свифта. «Вот тогда мы и сказали: «Это что-то интересное», — сказала она. — Я смотрю на кривую блеска более или менее каждый день, чтобы увидеть, что происходит».
До сих пор данные не показали никаких характеристик события приливного разрушения, или TDE, когда звезда разрывается на части гравитацией черной дыры. Модель, которая лучше всего соответствует данным, предполагает, что массивное газовое облако приблизилось к галактике по траектории, перпендикулярной орбите двух черных дыр. Большее, чем сама двойная система, газовое облако затем было бы разорвано на части огромными гравитационными силами черных дыр. Если это действительно так, выбросы в форме буквы М можно объяснить кусками газа, которые выбрасываются в
космос каждый
раз, когда черная дыра проносится через газовое облако.
Тем не менее, исследователи пока не исключают возможность возникновения в этой галактике ранее неизвестного типа частичного приливного переноса, сказал Эрнандес-Гарсия.
Кроме того, продолжающееся слияние этой галактики с другой, находящейся к югу, примерно в 29 000 световых годах от нас, может генерировать значительное количество пыли. Астрономы ожидают, что газовые облака, подобные недавно обнаруженному, будут распространены во многих сливающихся галактиках, в которых находятся двойные черные дыры, но ни одно из них не было обнаружено ранее. Эрнандес-Гарсия объясняет отсутствие предыдущих обнаружений ограниченным инструментарием и отметил, что с тех пор, как ZTF начал работу в 2018 году, «мы находим много странных вещей, которые раньше невозможно было увидеть».
Из-за огромного расстояния галактики от Земли телескопы не могут напрямую наблюдать газовое облако или дуэт черных дыр. Исследовательская группа сейчас проводит мозговой штурм новых наблюдений, чтобы отследить газовое облако и определить его происхождение — является ли оно неотъемлемой частью галактики, побочным продуктом продолжающегося слияния или просто проходящим нарушителем.