Учёные из Невадского центра астрофизики при UNLV обнаружили убедительные доказательства того, что сверхмассивная чёрная дыра в центре нашей галактики Млечный Путь, известная как Стрелец A* (Sgr A*), вероятно, является результатом прошлого космического слияния.
Открытие, опубликованное в журнале Nature Astronomy 6 сентября, основано на недавних наблюдениях с помощью телескопа Event Horizon Telescope (EHT), который является результатом глобального исследовательского сотрудничества и синхронизирует данные из восьми существующих радиообсерваторий по всему миру для создания огромного виртуального телескопа размером с Землю.
Исследователи использовали данные наблюдения EHT Sgr A*, чтобы найти доказательства того, как она мог образоваться. Считается, что сверхмассивные чёрные дыры растут либо за счёт аккреции материи с течением времени, либо за счёт слияния двух существующих чёрных дыр.
Команда UNLV исследовала различные модели роста, чтобы понять необычное быстрое вращение Sgr A* относительно углового момента Млечного Пути. Команда продемонстрировала, что необычные характеристики лучше всего объясняются крупным событием слияния Sgr A* и другой сверхмассивной чёрной дыры, вероятно, из галактики-спутника.
«Это открытие прокладывает путь к нашему пониманию того, как растут и развиваются сверхмассивные черные дыры. Неправильно выровненный высокий спин Sgr A* указывает на то, что чёрная дыра могла слиться с другой чёрной дырой, резко изменив амплитуду и ориентацию своего спина», — рассказал Ихань Ван (Yihan Wang), ведущий автор исследования и научный сотрудник NCfA в UNLV.
Используя сложные симуляции, исследователи смоделировали влияние слияния, рассматривая различные сценарии, которые соответствуют наблюдаемым свойствам спина Sgr A*. Их результаты показывают, что слияние с соотношением масс 4:1 и сильно наклонённой орбитальной конфигурацией может воспроизвести свойства спина, наблюдаемые EHT.
«Это слияние, вероятно, произошло около 9 миллиардов лет назад, после слияния Млечного Пути с галактикой Гайя-Энцелад. Это событие не только предоставляет доказательства иерархической теории слияния чёрных дыр, но и даёт представление о динамической истории нашей галактики», — прокомментировал Бин Чжан (Bing Zhang), профессор физики и астрономии в UNLV и директор-основатель NCfA.
Sgr A* находится в центре галактики, на расстоянии более 27 000 световых лет от Земли, и такие сложные инструменты, как EHT, обеспечивают прямую визуализацию, которая помогает учёным проверять прогностические теории. Исследователи утверждают, что результаты исследования будут иметь важное значение для наблюдений с помощью будущих космических детекторов гравитационных волн, таких как космическая антенна с лазерным интерферометром LISA, запуск которой запланирован на 2035 год.