Астрономи навчилися знаходити пари чорних дір у ділянках космосу де їх не повинно існувати

Астрономи запропонували новий спосіб знаходити приховані пари надмасивних чорних дір — за повторюваними короткими спалахами зоряного світла. Дослідження, проведене науковцями з Uni­ver­si­ty of Oxford та Інституту гравітаційної фізики Макса Планка, відкриває перспективу виявлення тісно зв’язаних подвійних систем, які утворюються після злиття галактик, але досі залишалися майже невидимими для телескопів.

У центрі більшості галактик існують чорні діри з масою у мільйони чи навіть мільярди сонячних. Коли галактики зливаються, їхні центральні чорні діри поступово зближуються, формуючи подвійні системи. Такі об’єкти важливі для науки, адже вони впливають на еволюцію галактик і мають бути джерелами гравітаційних хвиль, які майбутні космічні місії прагнуть зафіксувати напряму.

Ключем до нового методу є гравітаційне лінзування. Якщо одна чорна діра може підсилити світло зорі лише за майже ідеального вирівнювання, то подвійна система створює складну область — так звану caus­tic curve, де ймовірність різкого посилення світла значно вища. Це дозволяє спостерігати серії повторюваних спалахів, які стають своєрідним «підписом» існування прихованої пари.

Оскільки чорні діри в парі постійно рухаються, ця область підсилення змінює форму й проходить крізь різні зорі позаду. Якщо яскрава зоря потрапляє в зону дії, виникає потужний спалах, який може повторюватися з певною періодичністю. Частота та інтенсивність таких сигналів змінюються у міру зближення чорних дір, що дає змогу оцінювати їхні маси та еволюцію орбіти.

Науковці очікують, що нові ширококутні телескопи, зокрема Vera C. Rubin Obser­va­to­ry та Nan­cy Grace Roman Space Tele­scope, значно підвищать шанси на виявлення таких систем. Це відкриття може стати ключем до розуміння того, як формуються й розвиваються галактики, а також допоможе підготуватися до майбутніх спостережень гравітаційних хвиль від надмасивних чорних дір.