Астрономы впервые обнаружили галактику с тремя сверхмассивными черными дырами в ее центре. Это наблюдение позволяет сделать новые выводы о росте галактик и поможет объяснить, как возникают большие звездные скопления.
В центре неправильной галактики NGC 6240 находятся три сверхмассивные черные дыры, расположенные очень близко друг к другу. © Universität Göttingen
У большинства галактик, таких как наш Млечный Путь, в их центре имеется одна сверхмассивная черная дыра. Как пишется в статье, опубликованной в журнале Nature, ученые из Университета Мэриленда обнаружили, что около 17 процентов всех галактик в своих центрах имеют по две сверхмассивные черные дыры, которые кружатся вокруг друг друга. Такое явление происходит, когда две галактики сливаются друг с другом. Но тройное присутствие центральных черных дыр до сих пор обнаруживались только в галактиках, слияние которых все еще находилось лишь на ранних стадиях.
И вот теперь ученые из Геттингенского университета впервые обнаружили трио сверхмассивных черных дыр в центре галактики NGC 6240, которая находится на расстоянии 300 миллионов световых лет от Земли. Галактика NGC 6240 представляет собой неправильное скопление звезд, слияние которого близится к завершению. Старые записи в рентгеновском и радиодиапазонах уже свидетельствовали о том, что две сверхмассивные черные дыры образуют два активных ядра галактики NGC 6240.
«Очень Большой Телескоп» (VLT) обнаружил третью черную дыру
В результате новых наблюдений с помощью спектрографов MUSE «Очень Большого Телескопа» (VLT) Европейской южной обсерватории (ESO) в пустыне Атакама на севере Чили в центре этой галактики теперь обнаружилась и третья сверхмассивная черная дыра. Оказалось, что южное ядро галактики состоит не из одной, как предполагалось ранее, а из двух сверхмассивных черных дыр, которые расположены так близко друг к другу, что на предыдущих записях они были идентифицированы как одна сверхмассивная черная дыра.
Уникальная до сих пор концентрация черных дыр
Как пишется в статье, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics, столь близкая концентрация трех черных дыр является беспрецедентным случаем. Все черные дыры галактики NGC 6240 расположены в пространстве, охватывающем всего в 3000 световых лет, при этом две черные дыры в южном ядре галактики разделены пространством лишь в 645 световых лет. Соавтор статьи Питер Вейльбахер из Института астрофизики им. Лейбница, объясняет, что «такая концентрация трех сверхмассивных черных дыр во вселенной никогда ранее не обнаруживалась».
Грядущее слияние вызывает гравитационные волны
Исследователи предполагают, что эти черные дыры будут продолжать двигаться навстречу друг другу в течение следующих нескольких миллионов лет. В результате этого взаимодействия гравитационных гигантов будут возникать гравитационные волны, в то время как три черные дыры продолжат свое слияние. По мнению авторов, открытие имеет большое значение для исследований, поскольку оно позволит сделать новые выводы о росте галактик и объяснить, как возникают большие скопления звезд. Пока что наука предполагает, что галактики, такие как галактика Андромеды, которая поглощала соседние галактики в две аккреционные эпохи, растут за счет захвата меньших галактик.
Но против этой теории говорит то, что в раннем космосе уже существовали гигантские галактики, которые не могли быть созданы этим чрезвычайно длительным процессом. Как объясняет Вейльбахер, «самые большие галактики с их центральными сверхмассивными черными дырами могли развиваться намного быстрее, хотя параллельно могли происходить и одновременные процессы слияния нескольких галактик». И нынешнее наблюдение галактики NGC 6240 является первым свидетельством того, что эта альтернативная гипотеза верна,
