Вчені підтвердили викривлення космічного простору через взаємодію чорних дір у галактиці OJ 287

Астрономи отримали найдетальніше зображення джета — потоку заряджених частинок, який виривається із центральної частини активної галактики OJ 287, розташованої на відстані близько чотирьох мільярдів світлових років. Спостереження виявили, що цей джет має різкі викривлення, що надає нових доказів на користь існування унікальної подвійної системи надмасивних чорних дір.

OJ 287 — це блазер, тобто ядро галактики з надмасивною чорною дірою, орієнтоване майже точно на Землю, через що воно здається надзвичайно яскравим. У цій системі головна чорна діра має масу близько 18,35 мільярда сонячних мас, а друга — 150 мільйонів мас Сонця. Менша чорна діра рухається по витягнутій орбіті й кожні 12 років прорізає акреційний диск навколо головної чорної діри, забираючи частину матерії й породжуючи тимчасовий власний диск і джет. Це призводить до яскравих спалахів і перетворює OJ 287 на “подвійний квазар”.

Радіотелескопи VLBA у США разом із космічною антеною Spektr‑R створили “віртуальний телескоп”, у п’ять разів більший за Землю, що дозволило розглянути регіон біля ядра OJ 287 розміром лише у третину світлового року. Зображення показує: джет не прямий, а різко викривлений, із трьома виразними перегинами. Кут орієнтації джета змінювався приблизно на 30 градусів — ймовірно, через гравітаційний вплив меншої чорної діри, яка змушує джет коливатися поблизу свого джерела.

Водночас спостереження зафіксували ударну хвилю, яка розповсюджується джетом і призводить до сплеску гамма-випромінювання, виявленого орбітальними телескопами Fer­mi та Swift. Окремі ділянки джета, здається, “світяться” при температурі до 10 трильйонів градусів за Цельсієм, хоча це оптична ілюзія, спричинена релятивістським підсиленням світла від частинок, що летять назустріч спостерігачу з близькою до світлової швидкістю.

OJ 287 — важливий кандидат для майбутніх досліджень гравітаційних хвиль і еволюції подвійних надмасивних чорних дір. Їхня поступова взаємодія вже створює слабкі гравітаційні хвилі, але для прямого виявлення цих сигналів потрібні майбутні місії на кшталт LISA від Європейського космічного агентства.