Если две черные дыры танцуют танго в космосе, но астрономы не могут их увидеть, можем ли мы все еще восхищаться их яркими танцевальными движениями?
Поскольку черные дыры обладают таким сильным гравитационным притяжением, что даже свет не может вырваться, их нельзя наблюдать непосредственно и поэтому трудно изучать. Но одна пара черных дыр очаровала астрономов сложным небесным танцем, который периодически производит чрезвычайно яркие вспышки света-вспышки, которые ярче, чем триллион звезд и даже вся галактика Млечного Пути.
Изучая время этих ярких вспышек света, исследователи попытались построить сложную хореографию движения черных дыр и точно предсказать, когда система снова вспыхнет. После более чем 120 лет наблюдений и десятилетий создания компьютерных моделей астрономы, наконец, выяснили, что представляют собой эти черные дыры, благодаря данным ныне отставного космического телескопа НАСА Spitzer.
Две "танцующие" черные дыры расположены на расстоянии 3,5 миллиарда световых лет от Земли в центре Галактики, называемой OJ 287 . Самая большая из них-одна из самых больших черных дыр, когда-либо найденных, весом более чем в 18 миллиардов раз больше массы Солнца . Вокруг этой большой черной дыры вращается гораздо меньшая черная дыра, которая примерно в 150 миллионов раз превышает массу Солнца. Два раза в 12 лет меньшая черная дыра проходит через аккреционный диск большей или плоскую полосу пыли и газа, падающую в черную дыру , создавая блестящие вспышки света.
Поскольку орбита маленькой черной дыры нерегулярна — ее положение меняется с каждым 12-летним циклом вокруг своего партнера-эти вспышки не происходят по регулярному графику. Иногда они могут происходить с разницей всего в один год, в то время как в других случаях между вспышками проходит до десяти лет. Казалось бы, случайное время вспышек сделало для астрономов трудным выяснить, какой именно "танец" делают эти черные дыры.
Космический телескоп Spitzer, который NASA списало в январе, просто оказался в нужном месте в нужное время, чтобы наблюдать вспышку в тот день, когда никакие другие телескопы на Земле или в космосе не смогли ее увидеть. В то время OJ 287 был на противоположной стороне Солнца с точки зрения Земли.
В то время Spitzer находился на расстоянии 254 миллиона километров от Земли, и с его наблюдательной точки телескоп имел четкий обзор OJ 287 в течение немногим более месяца, с 31 июля до начала сентября.
"Когда я впервые проверил видимость OJ 287, я был потрясен, обнаружив, что он стал видимым для Spitzer прямо в тот день, когда была предсказана следующая вспышка", - сказал Сеппо Лейн, ученый. "Нам очень повезло, что мы смогли захватить пик этой вспышки с помощью Spitzer, потому что никакие другие созданные человеком инструменты не были способны достичь этого подвига в тот конкретный момент времени."
Чтобы прийти к этому точному предсказанию, исследователи не просто посмотрели на орбитальную механику системы. Они также должны были учитывать гравитационные волны или рябь в пространстве-времени, возникающие, когда массивные объекты движутся в пространстве, деформируя свое окружение. Астрономы ожидают, что система черных дыр в OJ 287 будет генерировать гравитационные волны, которые достаточно сильны, чтобы изменить орбиту меньшей черной дыры.
Для ученых, занимающихся черными дырами, важно, чтобы мы доказали или опровергли теорему об отсутствии волос. Без него мы вообще не можем доверять тому, что черные дыры, как это было предусмотрено Хокингом и другими, существуют.
Спасибо за внимание, подписывайтесь на канал, ставьте нравится, чтобы не пропустить новые статьи.