Завдяки спостереженням космічного телескопа «Габбл» астрономи підтвердили відкриття подвійного квазара — тісної пари активних надмасивних чорних дір. Вони зближаються через злиття галактик, світло від яких подолало шлях у понад 10 мільярдів років. У подвійну систему чорні діри перетворяться через 220 мільйонів років. Присвячене їм дослідження опубліковане у Nature.
Художнє зображення галактик у процесі злиття. NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI)
Що таке квазар?
Якщо надмасивна чорна діра в центрі галактики поглинає забагато матеріалу з неї, процес акреції може супроводжуватися виділенням величезної кількості енергії через розігнані до екстремальних швидкостей газ і пил. Квазарами називають один з видів такого активного ядра галактики. Оскільки кожна галактика має в своєму центрі по надмасивній чорній дірі, у випадку галактичного злиття, може утворитися подвійний квазар. Відшукати такий вдалося у ранньому Всесвіті завдяки космічним телескопам «Габбл» і «Чандра», а також наземним обсерваторіям Кека, «Джеміні» і VLA.
Що утворило подвійний квазар?
SDSS J0749+2255 — яскраве у різних діапазонах джерело випромінювання, що знаходиться на червоному зсуві z = 2,17. Це означає, що воно існувало, коли Всесвіт налічував всього три мільярди років з моменту Великого вибуху. Багатохвильові спостереження в оптичному, рентгенівському, ультрафіолетовому і радіодіапазоні дозволили розрізнити у SDSS J0749+2255 дві надмасивні чорні діри, розділені відстанню у 3,8 кілопарсека (понад 10 тисяч світлових років). Вони активно поглинають речовину зі своїх галактик, масу яких астрономи оцінили у близько 10¹¹ мас Сонця. Їхні чорні діри володіють масами у 10⁹ сонячних мас.
Отримане «Габблом» зображення квазара. NASA; ESA; Hsiang-Chih Hwang / IAS; Nadia Zakamska / JHU; Yue Shen, Yu-Ching Chen / UIUC
На думку вчених, у наступні 220 мільйонів років на чорні діри галактик чекає об'єднання у подвійну систему. Відкриття такого давнього злиття допоможе астрономам краще зрозуміти, в яких умовах еволюціонували галактики, коли вік Всесвіту складав 2-3 мільярди років.
Раніше «Габбл» вже знаходив тісну пару чорних дір, яких зблизило злиття галактик на відстані 500 мільйонів світлових років від нас.