Астрономы подтвердили открытие первого двойного квазара в эпоху космического полудня, содержащего две сближающиеся сверхмассивные черные дыры. Предполагается, что через 220 миллионов лет черные дыры образуют двойную систему. Статья опубликована в журнале Nature.
События слияния галактик создают пары из их центральных сверхмассивных черных дыр, которые постепенно сближаются и в итоге сливаются воедино. Если обе черные дыры активно поглощают вещество, то в случае малых красных смещений наблюдатель видит двойные активные галактические ядра, а в случае больших — двойные квазары. Особенно интересны двойные ядра, расстояние между которыми составляет менее килопарсека, и очень далекие системы. Однако до недавнего времени не было достоверных наблюдений двойных квазаров в эпоху космического полудня (z ≈ 2, что соответствует возрасту Вселенной в 2-3 миллиарда лет), когда наблюдался пик звездообразования в галактиках и активности квазаров во Вселенной.
Группа астрономов во главе с Юй-Чинь Шенем (Yu-Ching Chen) из Иллинойского университета сообщила о подтверждении открытия двойного квазара SDSS J0749 + 2255, существовавшего в эпоху космического полудня. Он был обнаружен исследователями еще в 2021 году вместе с еще одним двойным квазаром, однако тогда обе системы были в статусе кандидатов. Подтверждение открытия было получено в ходе анализа данных мультиволновых наблюдений при помощи космических телескопов «Чандра» и «Хаббл», а также наземных телескопов Кека, «Джемини» и VLA.
SDSS J0749 + 2255 относится к квазарам первого типа, в спектрах которых есть широкие эмиссионные линии, его красное смещение составляет z = 2,17. Две черные дыры в ядрах обладают массами 109,1 и 109,2 масс Солнца и разделены расстоянием в 3,8 килопарсека, их галактики-хозяева обладают значительными звездными массами (1011,46-11,5 масс Солнца).
Отсутствие балджей из звезд у галактик может означать, что, по крайней мере, некоторые сверхмассивные черные дыры могут образоваться до появления этих структур. Пока что черные дыры еще находятся на таком расстоянии друг от друга, где преобладает гравитация галактики-хозяина, однако за 220 миллионов лет смогут образовать гравитационно связанную двойную систему черных дыр.
Ранее мы рассказывали о том, как «Джеймс Уэбб» впервые отыскал пассивную красную спиральную галактику в эпоху космического полудня