Автор: Впервые астрономам удалось получить радиоизображение двух сверхмассивных чёрных дыр, вращающихся друг вокруг друга, что стало первым документальным подтверждением существования двойных систем чёрных дыр. В создании снимка пары этих удивительных объектов в центре квазара OJ287 ключевым инструментом был российский радиотелескоп RadioAstron. Снимок стал реальностью благодаря его высокому разрешению.
Почему ИИ никак не сесть на безматричную диету
Пять причин полюбить HONOR X8c
Пять причин полюбить HONOR Magic7 Pro
HUAWEI FreeArc: вероятно, самые удобные TWS-наушники
Пять причин полюбить HONOR Pad V9
Обзор умных часов HUAWEI WATCH 5: часы юбилейные
Hollow Knight: Silksong — песнь страданий и радостей. Рецензия
Фитнес-браслет HUAWEI Band 10: настоящий металл
RadioAstron — это международный проект радиоинтерферометра с базой 340 тыс. км, космический радиотелескоп которого размещён на российском аппарате «Спектр-Р», запущенном в 2011 году. Возможности такого радиоинтерферометра намного больше возможностей Телескопа горизонта событий — комплекса наземных радиотелескопов, 10 лет назад получивших первое изображение сверхмассивной чёрной дыры M87*. Именно RadioAstron помог разглядеть в центре OJ287 две отдельные чёрные дыры как массивные объекты, а не светящиеся точки, связанные вращением вокруг общего центра масс, а также различил джеты каждой из них.
Основную работу по подготовке данных по наблюдениям за OJ287 с привлечением космического радиотелескопа RadioAstron провели учёные из Университета Турку (Финляндия). На синтезированном ими изображении видны яркие струи частиц, исходящие от обеих дыр: основной чёрной дыры с массой около 18 млрд солнечных и меньшей — в 150 млн солнечных масс. До этого были получены радиоизображения лишь одиночных чёрных дыр: в центре Млечного Пути и в центре галактики M87. Пары из них ещё никто воочию не видел.
Квазар OJ287 — один из самых ярких объектов на небе, видимый даже в любительские телескопы. Его уникальность, что давно фиксировали наблюдатели, заключается в 12-летнем цикле изменения яркости. Учёные давно связали это с соответствующим орбитальным периодом двух чёрных дыр, вращающихся вокруг общего центра масс. Объект был случайно заснят еще в XIX веке и тогда впервые появился на старых астрономических фотографиях, но его природа оставалась загадкой до 1980-х годов. Развитие теории эволюции чёрных дыр помогло теоретически обосновать процессы в OJ287, объяснив их динамикой пары связанных гравитацией сверхмассивных чёрных дыр.
Полная орбита чёрных дыр в OJ287 была рассчитана четыре года назад учёным из Университета Турку, что позже позволило предсказать их позиции. Спутник NASA TESS в 2019–2020 годах зафиксировал свет от обеих дыр как слияние свечения их аккреционных дисков, но из-за низкого разрешения они сливались в единую точку. Для визуализации требовалось сверхвысокое разрешение — в 100 000 раз лучше оптических снимков, что можно было достичь с помощью радиоинтерферометрии с очень большой базой. Спутник RadioAstron с базой под 340 тыс. км стал для этого лучшим инструментом из имеющихся.
Наблюдение позволило сравнить данные с моделью, показав полное совпадения теории и практики. Ключевым открытием стало обнаружение «виляющей» струи частиц от меньшей чёрной дыры, джет которой гулял в пространстве как хвост собаки под действием центробежных и гравитационных сил в процессе движения меньшей чёрной дыры вокруг своей огромной партнёрши по системе. Наблюдаемое явление, которое для наглядности также можно сравнить с закручивающейся струёй из садового шланга, объясняет динамику системы и позволяет прогнозировать будущие изменения.
Изображение получено по данным RadioAstron 2017 года, когда спутник удалялся от Земли и был на полпути к Луне, чтобы получить наивысшее разрешение; в последние годы использовались только наземные телескопы. По словам ведущего автора исследования, новая работа не только доказывает существование пар чёрных дыр, но и открывает путь к изучению их эволюции перед слиянием.
