После того, как было доказано наличие сверхмассивных, или, как минимум, очень массивных черных дыр в центрах галактик, возник интерес к тому, как выглядят ядра галактик после их столкновений и слияний. Именно поэтому астрономы уделяют пристальное внимание двойным сверхмассивным черным дырам. Недавно ученым удалось зафиксировать уникальный случай — пару объектов, которые значительно различаются по своей массе.
Галактика М87, имеющая форму эллипса, получила широкую известность в 2019 году благодаря первому в мире изображению сверхмассивной черной дыры, расположенной в ее центре, или, точнее, аккреционного диска, состоящего из вещества, вращающегося вокруг нее. Еще до этого открытия астрономы вели наблюдения за ней и продолжают их вести наблюдают эффектный поток плазмы, которым эта черная дыра «бьет» примерно в нашу сторону, как лазерным лучом. Точно такой же исходит с обратной стороны. Эти потоки называют релятивистскими струями. Они возникают, когда черная дыра слишком интенсивно поглощает вещество: не успевает справиться с падающим на нее количеством плазмы, ее магнитные поля разгоняют и уносят прочь излишки.
Галактики с активным ядром получили такое название по причине. Считается, что М87 образовалась в результате слияния нескольких галактик меньшего размера, и ее центральная черная дыра также могла сформироваться в процессе объединения. Однако, если это действительно так, то слияние уже завершилось, и астрономы стремятся обнаружить более очевидные примеры подобных процессов – галактики с двойными активными ядрами, то есть содержащие пары сверхмассивных черных дыр, еще не слившихся между собой. Такие галактики действительно обнаруживаются: по интенсивному излучению окружающего их газа можно определить, что вещество аккрецируется не на один центральный объект, а на два, находящиеся на определенном расстоянии друг от друга.
В двойных галактиках такого типа обычно находят черные дыры, имеющие сопоставимую массу, что позволяет предположить, будто они образовались в результате слияния двух крупных галактик. Однако ученые считают, что это не самый типичный случай.
Учитывая, что крупные галактики обычно сопровождаются множеством карликовых галактик-спутников, вполне вероятно, что слияния между ними происходят регулярно. Подобные процессы должны быть значительно более распространенными, чем слияния крупных галактик. Если карликовая галактика-спутник обладает заметными размерами, то сверхмассивная черная дыра, находящаяся в ее центре, при поглощении включается в состав основной галактики и может быть обнаружена в ее структуре.
Астрономы из Китая и России недавно зафиксировали любопытный случай статье для The Astrophysical Journal Letters они рассказали, что речь идет о галактике SDSS J144515.46+492605.4, расположенной примерно в 400 миллионах световых лет от нас. Она просматривается «с ребра», то есть мы видим ее не как диск, а «сбоку». По словам ученых, эта галактика давно интригует «поведением» газа в окрестностях своего центра.
Согласно результатам исследований, вблизи центра галактики SDSS J144515.46+492605.4 находится черная дыра, чья масса превышает девять миллионов солнечных. Для сопоставления, черная дыра, расположенная в центре нашей Галактики, обладает массой, эквивалентной четырем миллионам Солнц. На удалении около трех тысяч световых лет от центрального объекта наблюдается дополнительный поглотитель вещества, который, по мнению ученых, представляет собой черную дыру массой приблизительно в один миллион Солнц.
Более детально, массы этих двух черных дыр составляют 9,4 и 1,3 миллиона солнечных масс, что делает одну из них в семь раз массивнее другой. Ученые отмечают, что подобное различие в размерах встречается довольно редко. В будущем меньшая черная дыра будет поглощена большей, что предоставит возможность наблюдать за процессом слияния галактик, находящегося на завершающей стадии.