Астрономы ищут признаки сверхмассивной черной дыры в скоплении галактик Abell 2261.
Почти все большие галактики содержат центральные черные дыры, а галактика в середине Abell 2261, как ожидается, будет содержать особенно массивную.
Ученые считают, что эта галактика подверглась слиянию с другой галактикой в прошлом, что могло привести к выбросу вновь образовавшейся более крупной черной дыры.
Несмотря на тщательные поиски с помощью Чандры и других телескопов, астрономы еще не знают, что случилось с этой гигантской черной дырой.
Тайна, окружающая местонахождение сверхмассивной черной дыры, углубилась.
Несмотря на поиски с помощью рентгеновской обсерватории Чандра НАСА и космического телескопа Хаббла, у астрономов нет доказательств того, что далекая черная дыра, по оценкам, весит от 3 до 100 миллиардов раз больше массы Солнца, где-либо можно найти.
Эта пропавшая черная дыра должна находиться в огромной галактике в центре скопления галактик Abell 2261, которое находится примерно в 2,7 миллиардах световых лет от Земли. Это составное изображение Abell 2261 содержит оптические данные Хаббла и телескопа Subaru, показывающие галактики в скоплении и на заднем плане, а также рентгеновские данные Chandra, показывающие горячий газ (окрашенный в розовый цвет), проникающий в скопление. Середина изображения показывает большую эллиптическую галактику в центре скопления.
Почти каждая большая галактика во Вселенной содержит сверхмассивную черную дыру в центре, масса которой в миллионы или миллиарды раз больше массы Солнца. Поскольку масса центральной черной дыры обычно совпадает с массой самой галактики, астрономы ожидают, что галактика в центре Abell 2261 будет содержать сверхмассивную черную дыру, которая соперничает с весом некоторых из самых больших известных черных дыр во Вселенной.
Используя данные Чандры, полученные в 1999 и 2004 годах, астрономы уже искали в центре большой центральной галактики Abell 2261 признаки сверхмассивной черной дыры. Они искали материал, который был перегрет, когда он падал к черной дыре и производил рентгеновские лучи, но не обнаружили такого источника.
Теперь, с новыми, более длинными наблюдениями Чандры, полученными в 2018 году, команда во главе с Кайханом Гултекином из Мичиганского университета в Анн-Арборе провела более глубокий поиск черной дыры в центре галактики. Они также рассмотрели альтернативное объяснение, в котором черная дыра была выброшена из центра галактики-хозяина. Это сильное событие, возможно, произошло в результате слияния двух галактик, образовавших наблюдаемую галактику, сопровождаемого слиянием центральной черной дыры в каждой галактике, образовавшей одну огромную черную дыру.
Когда черные дыры сливаются, они создают рябь в пространстве-времени, называемую гравитационными волнами. Если бы огромное количество гравитационных волн, порожденных таким событием, было сильнее в одном направлении, чем в другом, теория предсказывает, что новая, еще более массивная черная дыра была бы отброшена от центра галактики в противоположном направлении. Это называется откатывающейся черной дырой.
Астрономы не нашли окончательных доказательств отката черных дыр, и неизвестно, приближаются ли сверхмассивные черные дыры достаточно близко друг к другу, чтобы создавать гравитационные волны и сливаться; до сих пор астрономы проверяли только слияния гораздо меньших черных дыр. Обнаружение откатывающихся сверхмассивных черных дыр придаст смелости ученым, использующим и разрабатывающим обсерватории для поиска гравитационных волн от слияния сверхмассивных черных дыр.
Загадка местонахождения этой гигантской черной дыры продолжается. Хотя поиски не увенчались успехом, у астрономов, ищущих эту сверхмассивную черную дыру в будущем, остается надежда. После запуска космический телескоп Джеймса Уэбба может обнаружить присутствие сверхмассивной черной дыры в центре галактики или одного из скоплений звезд. Если Уэбб не может найти черную дыру, то лучшее объяснение состоит в том, что черная дыра откатилась далеко от центра галактики.