В какой-то момент мы все сожалели, что потратили слишком много времени, чтобы сделать шаг к этому особенному человеку, но, по крайней мере, есть утешение, зная, что мы не потратили и четверти всего времени, которое когда-либо прошло. Вот как долго нарастает сексуальное напряжение между двумя медленно танцующими сверхмассивными черными дырами, чье возможное слияние может потрясти всю Вселенную.
Черные дыры постоянно вспыхивают, и кто их может винить – они в конце концов, они настолько привлекательны, что даже знаменитый непостоянный свет не может сказать «нет». Когда две черные дыры втягиваются в сильное гравитационное притяжение друг друга, они будут танцевать в течение нескольких миллионов лет или около того, прежде чем сойдутся в космическом совокуплении, настолько мощном, что станут неразделимыми – буквально двое станут одним.
Долгое время потные учёные знали это только из графических учебников. Куда бы астрономы (читай: извращенцы) ни направляли свои телескопы, они просто не могли увидеть происходящее вживую — черные дыры либо делали это в темноте, либо первыми задергивали свои пыльные занавески.
Но в 2015 году разочаровавшимся в небесах учёным наконец-то повезло. Они по-прежнему не могли его увидеть, но на этот раз уловили, как соседи, живущие в одной стене – через вибрацию. Только вместо звуков, которые не давали спать соседним комнатам, это были гравитационные волны, искажающие саму ткань пространства-времени, распространяющиеся по Вселенной в результате этого межзвездного взаимодействия.
В последующие годы астрономы использовали свои чрезвычайно чувствительные устройства. оборудование, чтобы услышать, как сотни других космических пар сходят с ума. В некоторых случаях им даже удавалось наблюдать, поскольку яркие нейтронные звезды относятся к вещам несколько более эксгибиционистски.
Теперь, исчерпав все остальные вуайеристские начинания, астрономы стремятся впервые наблюдать за каким-то сверхмассивным действием. Эти гигантские черные дыры могут похвастаться массой в миллионы или миллиарды Солнц и часто скрываются в центрах галактик, включая нашу собственную. Считается, что они также должны сталкиваться с уродливыми существами, как и их меньшие собратья, но поскольку этого никогда не видели напрямую, учёные начинают задаваться вопросом, являются ли сверхмассивные чёрные дыры небесными целомудренными.
Чтобы выяснить это, группа астрономов внимательно изучила пару сверхмассивных черных дыр в галактике B2 0402+379, которые выглядят особенно дружелюбно. Эти двое находятся на расстоянии всего 24 световых лет друг от друга, что в значительной степени является второй базой с точки зрения космоса — для сравнения, предыдущая ближайшая пара была в полном облачении священника на расстоянии 1600 световых лет друг от друга.
Но, как неуклюжие подростки на вечеринке, эти двое, похоже, не знают, что делать дальше. Предыдущие исследования показали, что они застряли на этой стадии примерно на 3 миллиарда лет. Чтобы выяснить, что с бесконечной прелюдией, астрономы проанализировали архивные данные телескопа Gemini North, которые позволили им вычислить скорость смущенных звезд, спешащих покинуть эту область. Это, в свою очередь, позволило им оценить общую массу черных дыр.
Они обнаружили, что двойная система имеет огромную массу, примерно в 28 миллиардов раз превышающую массу Солнца, что делает их самой тяжелой парой черных дыр, когда-либо измеренной. до сих пор. На основании этого ученые смогли сделать некоторые важные выводы о прошлом и потенциальном будущем пары.
Похоже, что черные дыры собрались вместе, потому что в их районе нет других сексуальных одиночек. B2 0402+379 — это так называемое «ископаемое скопление», то есть скопление галактик слилось в одну гигантскую галактику, поэтому между двумя оставшиеся черные дыры уже соединились с целым скоплением других черных дыр.
Даже несмотря на то, что их возможности для свиданий ограничены, они не просто ныряют. Черные дыры сначала пролетают мимо друг друга несколько раз, проверяя друг друга, при каждом проходе передавая некоторую энергию звездам вокруг них. Теряя энергию, они начинают сближаться все ближе и ближе, пока в определенный момент их собственное гравитационное влияние не берет верх и они не теряются вместе с ним.
Но чем больше сверхмассивные черные дыры, тем больше ведомых вам понадобится, чтобы собрать их вместе. Поскольку эти двое являются самой массивной бинарной парой, зарегистрированной на данный момент, команда приходит к выводу, что понадобилось бы ошеломляющее количество звезд, чтобы сблизить их так близко, но теперь кажется, что их неуместные действия покинули танцпол, оставив пару находились в неудобном подвешенном состоянии в течение миллиардов лет.
«Обычно кажется, что галактики с более легкими парами черных дыр имеют достаточно звезд и массы, чтобы быстро сблизить их», — сказал Роджер Романи, соавтор исследования. . «Поскольку эта пара очень тяжелая, для выполнения работы потребовалось много звезд и газа. Но двойная система очистила центральную галактику от такого вещества, оставив ее доступной для нашего изучения».
Итак, главный вопрос: «Будут они или не будут?» Исследователи не уверены, доберется ли эта пара когда-нибудь туда самостоятельно, но это может произойти, если они, как многие застойные пары, попытаются оживить ситуацию, привлекая третью черную дыру. Проблема в том, что не осталось других близлежащих галактик, с которыми можно было бы слиться.
Если они в конечном итоге получат счастливый конец, кульминация будет ощущаться по всей Вселенной – в буквальном смысле. Гравитационные волны, выброшенные после этого вечного столкновения, будут в 100 миллионов раз мощнее, чем любые обнаруженные до сих пор. И можете поспорить, что эти грязные астрономы будут ждать, чтобы их выслушать.
Исследование было опубликовано в The Astrophysical Journal.
Cosmoview Эпизод 76: Астрономы измеряют самую тяжелую пару черных дыр, когда-либо найденную
