В девяти миллиардах световых лет от нас есть удивительный объект. Все указывает на то, что ученые обнаружили две сверхмассивные черные дыры, которые сейчас находятся так близко друг к другу, что вскоре сольются в одну еще большую сверхмассивную черную дыру, испуская при этом сильные гравитационные волны.
Данные показывают, что два объекта, масса каждого из которых в несколько сотен миллионов раз превышает массу Солнца, совершают оборот вокруг общего центра масс всего за два года. Это, в свою очередь, указывает на то, что расстояние между двумя черными дырами всего в 50 раз больше, чем расстояние между Солнцем и Плутоном.
Пара чрезвычайно массивных объектов излучают гравитационные волны постепенно теряя энергию и, таким образом, сближаются. Астрономы подозревают, что слияние двух объектов произойдет только через 10 000 лет.
На первый взгляд, эти цифры действительно трудно понять. Расстояние между ними в масштабах Солнечной системы кажется большим. С другой стороны, речь идет об объектах, каждый из которых в несколько сотен миллионов раз массивнее Солнца. В этом контексте расстояние между двумя объектами кажется очень маленьким. Точно так же заявление о том, что столкновение или слияние обеих черных дыр произойдет через 10 000 лет, не очень впечатляет. Однако в контексте возраста Вселенной в 13,8 миллиарда лет обнаружение таких объектов всего за 10 000 лет до их объединения кажется пристальным взглядом на них в последние секунды их жизни.
Этот фантастический танец черных дыр происходит в квазаре PKS 2131-021, в 9 миллиардах световых лет от нас, который является чрезвычайно ярким ядром активной галактики. Этот конкретный квазар является блазаром — объектом, испускающим мощную струю материи, направленную прямо на Землю.
Открытие этого дуэта потребовало от ученых анализа данных наблюдений, собранных за последние 45 лет. Предположение о том, что в центре блазара находятся две черные дыры, появилось, когда ученые увидели, что источник излучения джета слегка смещается в манере, характерной для объекта, вращающегося вокруг другого столь же массивного объекта. Наблюдения, проведенные с помощью многочисленных независимых телескопов, подтвердили обнаружение этого сигнала.
Это вторая пара сверхмассивных черных дыр, обнаруженная незадолго до столкновения. Первая — OJ 287. Однако черные дыры в этой системе вращаются вокруг друг друга на больших расстояниях, и для завершения оборота требуется девять лет. Астрономы надеются, что новые телескопы позволят открыть еще много таких экзотических пар в ближней и дальней Вселенной.