posted by Administrator
вкл Ср, 01/08/2014 - 23:43
Воображение художника рисует две черные дыры, которые сплелись в гравитационном танго, как показано на рисунке. Ученые считают, что сверхмассивные черные дыры в центрах галактик образуются за счет слияния более мелких, но все же достаточно массивных черных дыр, например, таких, которые изображены здесь.
Автор изображения: НАСА
Астрономы определили в качестве объекта, заслуживающего внимания, то, что, по-видимому, является двумя сверхмассивными черными дырами в центре удаленной галактики, которые кружат в замысловатом танце, напоминая увлеченных танцем партнеров. Потрясающее по своей уникальности наблюдение стало возможным благодаря использованию космического телескопа НАСА для глобального обзора неба в ИК-диапазоне (NASA's Wide-field Infrared Survey Explorer или WISE).
Последующие наблюдения, выполненные с помощью австралийского комплекса радиотелескопов ATCA (Australian Telescope Compact Array) недалеко от городка Наррарби, Австралия, и телескопа Джемини Сауз (Gemini South telescope), расположенного в Чили, обнаружили необычные образования в галактике, включая странный джет с комковатой структурой, которая, как предполагают астрономы, обусловлена тем, что воздействие одной черной дыры на джет другой дыры вызывает колебания этого джета. «Мы полагаем, что джет одной черной дыры начинает раскачиваться под действием гравитации другой черной дыры, и это выглядит как танец с лентами»,– говорит Чао Вей Цай из Лаборатории реактивного движения (JPL ) НАСА, Пасадена, штат Калифорния, ведущий автор статьи, в которой представлены полученные данные, которая опубликована в выпуске Astrophysical Journal от 10 декабря. «Если это действительно имеет место, то, вероятно, две черные дыры находятся достаточно близко друг от друга и тесно связаны между собой гравитационными силами».
Полученные данные могут рассказать астрономам многое о том, как сверхмассивные черные дыры разрастаются до невероятных размеров, сливаясь друг с другом.
Спутник WISE сканировал все небо в инфракрасном диапазоне дважды, прежде чем был переведен в спящий режим в 2011 году. Недавно НАСА дало космическому аппарату «вторую путевку в жизнь», переведя его вновь в рабочий режим для поиска астероидов в рамках проекта под названием NEOWISE.
В новом исследовании использовались данные предыдущего обзора всего неба, полученные с помощью телескопа WISE. Астрономы “перелопатили” снимки миллионов активно «питающихся» сверхмассивных черных дыр, разбросанных по всему небу, прежде чем натолкнулись на этот довольно странный объект, известный также как WISE J233237.05-505643.5.
«Сначала мы подумали, что обнаруженные необычные свойства галактики, зафиксированные телескопом WISE, могут свидетельствовать о том, что идет процесс бурного образования новых звезд»,– поясняет Питер Айзенхардт (Peter Eisenhardt), руководитель проекта WISE из Лаборатории реактивного движения НАСА, Пасадена, Калифорния, и соавтор вышеупомянутой научной работы. «Однако при более тщательном рассмотрении пришли к выводу, что это больше похоже на тодес («смертельную спираль»), элемент парного фигурного катания на льду, исполняемый сливающимися гигантскими черными дырами».
Ученые считают, что почти в каждой крупной галактике имеется сверхмассивная черная дыра, масса которой эквивалентна совокупной массе нескольких миллиардов Солнц. Как удается черным дырам вырастать до таких колоссальных размеров? Один вариант ответа – за счет поглощения окружающей материи. Альтернативный ответ предполагает, что всему виной “галактический каннибализм”. При столкновении галактик их массивные черные дыры оседают в центре новообразованной структуры, оказавшись втянутыми в гравитационное танго. Участь их предрешена: в конечном счете, они сливаются в одну, еще более массивную, черную дыру.
Смертельный танец этого дуэта черных дыр начинается в медленном темпе, при этом объекты кружат друг вокруг друга на расстоянии порядка нескольких тысяч световых лет. Пока окончательно идентифицировано всего несколько групп сверхмассивных черных дыр на этой ранней стадии слияния. По мере того как черные дыры совершают свое движение по спирали в направлении друг к другу, расстояние между ними постепенно сокращается, доходя всего до нескольких световых лет.
Именно эти, связанные тесными узами, черные дыры, которые также называют двойными системами черных дыр, труднее всего обнаружить. Эти объекты обычно имеют довольно небольшие размеры, чтобы их можно было различить даже с помощью мощных телескопов. На сегодняшний день идентифицировано всего несколько убедительных (то есть отнесенных к таковым с большой степенью достоверности) кандидатов на роль двойных систем черных дыр, и все они находятся относительно близко. Новый объект WISE J233237.05-505643.5 является еще одним таким кандидатом, который, однако, расположен значительно дальше, на расстоянии 3.8 миллиарда световых лет от Земли.
Изображения, полученные в радиодиапазоне с помощью австралийского комплекса телескопов Australian Telescope Compact Array, сыграли ключевую роль в установлении двойственной природы объекта WISE J233237.05-505643.5. Сверхмассивные черные дыры, приютившиеся в центрах галактик, обычно выбрасывают прямолинейные джеты, за исключением данного случая, когда джет демонстрирует зигзагообразную форму. По мнению ученых, вторая массивная черная дыра могла, по сути, выбрасывать в окружающее пространство свою материю, которая изменила форму джета другой черной дыры.
Спектральные данные в видимой области спектра, полученные с помощью телескопа Джемини Сауз (Gemini South) в Чили, показали сходные признаки аномалий, которые, предположительно, обусловлены тем, что под воздействием одной черной дыры на материю диска, окружающего вторую черную дыру, материя диска приобретает комковатую структуру. Эти и другие признаки, в совокупности, указывают на то, что мы имеем дело, по всей видимости, с достаточно тесно связанной системой движущихся по спирали черных дыр, хотя ученые не могут доподлинно сказать, какое расстояние разделяет эти дыры.
«Мы обращаем внимание на то, что интерпретация этой загадочной системы выполнена с определенной степенью осторожности»,– констатирует Дэниел Стерн из JPL, соавтор данного научного труда. «Имеется несколько чрезвычайно странных свойств у этой системы, учитывая множество проанализированных радио-джетов из массива данных телескопа Джемини, которые указывают на присутствие сильно возмущенного аккреционного диска вокруг черной дыры или черных дыр. По-видимому, самым простым объяснением для всех последних наблюдений будут две сливающиеся черные дыры, которые, должно быть, являются привычным явлением во Вселенной».
Финальная стадия сливающихся черных дыр, как прогнозируется разными моделями, сопровождается распространением гравитационных волн в континууме «пространство-время». Исследователи занимаются активным поиском и изучением этих волн, используя матричные системы, образуемые мертвыми звездами, или пульсарами, в надежде узнать больше о завуалированных танцующих черных дырах.
Лаборатория реактивного движения НАСА, Пасадена, штат Калифорния, осуществляет руководство миссией и управляет полетом космического аппарата WISE от имени Управления научных программ НАСА. Миссия WISE была организована на конкурсной основе в рамках исследовательской программы НАСА Explorers Program, которую возглавляет Центр космических полетов имени Годдарда, НАСА, в Гринбелте, штат Мэриленд. Научный инструмент построен в Лаборатории космической динамики, Логан, штат Юта. Космический аппарат построен корпорацией Ball Aerospace & Technologies Corp. в Боулдере, штат Колорадо. Научные исследования и обработка данных проводятся в Центре обработки и анализа данных, полученных в инфракрасном диапазоне, при Калифорнийском технологическом институте в Пасадене.
http://www.astrogorizont.com/content/read-dujet_massivnyh_chernyh_dyr
