Вчені знайшли у космосі чорні діри, які у 28 мільярдів разів важчі за Землю

Астрономи змогли поспостерігати за парою надмасивних чорних дір у центрі еліптичної галактики 4C +37.11 за допомогою телескопа «Джеміні». За оцінкою дослідників, сукупна маса двох об'єктів у 28 млрд разів перевищує сонячну: це найважча відома подібна бінарна система.

4C +37.11 — радіогалактика, розташована за 750 млн світлових років від Землі. В її центрі знаходиться подвійна система чорних дір. Як вважають науковці, вона сформувалася внаслідок злиття галактик. Це єдина подібна подвійна система, в якій астрономи змогли розділити два об'єкти, водночас чорні діри обертаються на рекордно короткій відстані - за 24 світлових роки одна від одної.

Вчені використовували архівні дані спектрографа GMOS телескопа «Джеміні», щоби визначити швидкість руху зірок в околицях чорних дір. Вивчаючи зміни швидкостей у міру наближення до центру галактики, дослідники розрахували масу пари чорних дір, які там знаходяться, вона виявилася у 28 млрд разів більша за сонячну.

Результати вимірювання пояснюють, чому астрономи досі не спостерігали зіткнення надмасивних чорних дір. Після злиття галактик їхні центри не стикаються напряму. Натомість чорні діри проносяться повз одна одну, виходячи на зв’язану орбіту. Під час кожного оберту енергія передається навколишнім зіркам. Втрачаючи енергію, пара зближується, допоки вони не опиняються на відстані у декілька світлових років, де гравітаційна взаємодія і зіштовхує чорні діри.

У випадку з 4C +37.11 чорні діри перебувають на мінімальній відстані, але їхнє зближення, за даними вимірювань, зупинилося близько 3 млрд років тому. Астрономи розрахували, що знадобилася б аномально велика кількість зірок для системи з такою масивною парою чорних дір, щоби достатньо сповільнити їхній рух по орбіті. При цьому чорні діри, мабуть, викинули майже всю матерію навколо себе, залишивши ядро галактики без зірок і газу. Саме тому злиття застопорилося на завершальній стадії.

Дослідники вважають, що з аналогічною проблемою стикаються всі такі космічні системи. На відміну від чорних дір зоряної маси, злиття яких вдавалося спостерігати й раніше, парні надмасивні чорні діри на завершальній стадії сповільнюються занадто повільно, а тому їхнє злиття може і не відбутися.