Международная группа ученых нанесла на карту активную галактику OJ 287 с угловым разрешением 12 угловых микросекунд в радиодиапазоне.
В настоящее время это самое высокое разрешение, которое может быть достигнуто в астрономических наблюдениях. Это стало возможным благодаря технике интерферометрии с большой базой . Были объединены сигналы 12 радиотелескопов — один из них находился на борту российского спутника « Спектр-Р » . Получившийся виртуальный телескоп имел диаметр 193 000 километров.
Галактика OJ 287 расположена в 5 миллиардах световых лет от Земли в направлении созвездия Рака . Она относится к так называемому классу блазаров — галактик , центром которых является сверхмассивная черная дыра . Судя по всему, в сердце галактики OJ 287 скрыты даже две черные дыры. В непосредственной компании этих гравитационных ловушек по двум противоположным направлениям, т.н. струи или потоки газа. Они излучают излучение различной интенсивности.
Интерферометрические изображения на четырех различных длинах волн показывают несколько узлов излучения в искривленном потоке OJ 287. Кроме того, кривизна потока увеличивается с увеличением углового разрешения и по направлению к источнику струи. Это подтверждает гипотезу о «предпотоковом» потоке, на который влияют две сверхмассивные черные дыры в галактическом центре.
Анализ поляризационных свойств радиоизлучения также показывает доминирующее тороидальное магнитное поле . Из этого исследователи пришли к выводу, что сильное магнитное поле проходит через самую внутреннюю излучающую область РЧ, что согласуется с моделями формирования потока.
Спектральные свойства радиоизлучения позволяют предположить, что поток плазмы состоит из электронов и позитронов, кинетическая энергия которых примерно уравновешена энергией магнитного поля. Многократные «впрыски» более энергичных частиц в плазму струи нарушают это равновесие и вызывают вспыхивание некоторых участков внутренней струи.
Галактика OJ 287 — лучший кандидат в нашем космическом соседстве на наличие двух сверхмассивных черных дыр, вращающихся вокруг друг друга. Предположительно, вторичная черная дыра в этой системе находится на очень узкой эллиптической орбите и дважды каждые двенадцать лет проходит через аккреционный диск первичной черной дыры. Это вызывает, в том числе, сильные всплески радиации (вспышки).
Один из самых важных вопросов об эволюции сверхмассивных черных дыр заключается в том, как пара может в конечном итоге соединиться , говорит Андрей Лобанов из Института радиоастрономии Макса Планка. Теория состоит в том, что когда два массивных монстра полностью вытесняют звезды и газ вокруг себя, расстояние между черными дырами должно перестать сужаться.
Именно здесь вступает в действие гравитационное излучение, заставляющее две черные дыры сближаться все ближе и ближе друг к другу, пока они, наконец, не сольются , сказал Лобанов. В случае OJ 287 партнеры в предполагаемой двойной системе находятся так близко, что должны излучать гравитационные волны , которые должны быть обнаружены в ближайшем будущем.
Большая часть энергии, выделяемой веществом, накапливаемым черными дырами, заканчивается биполярными и высокорелятивистскими плазменными струями. Наблюдаемая детальная структура внутренней области потоков идеально подходит для проверки модели двойной черной дыры , говорит Томас Кричбаум, ученый из Max Planck в Бонне. Кроме того, он утверждает, что выяснит, может ли наблюдаемая кривизна потоков быть вызвана и другими эффектами, такими как спиральные магнитные поля или вращение пространства-времени вблизи черных дыр.
Результаты помогли нам расширить наше понимание морфологии релятивистских джетов вблизи центрального двигателя, подтвердить роль магнитных полей в основании джетов, а также идентифицировать и исследовать дополнительные особенности, указывающие на существование глубокой двойной черной дыры. сердце OJ 287 , — говорит Эфталия Траяну, защитившая докторскую диссертацию в Институте радиоастрономии Макса Планка.