Астрономы зафиксировали световую вспышку вызванную слиянием черных дыр

Когда две черные дыры сталкиваются и сливаются в единый объект, это сопровождается образованием гравитационных волн — своеобразной «ряби» на ткани пространства-времени, которую можно зарегистрировать с помощью сверхчувствительных детекторов на Земле. Казалось бы, это должен быть единственный доступный для наблюдения эффект от подобного события. В конце концов, черные дыры получили свое название как раз из-за того, что за пределы их горизонта событий не может вырваться никакое излучение.

Астрономы зафиксировали световую вспышку вызванную слиянием черных дырСверхмассивная черная дыра (симуляция). Источник: NASA

Но все оказалось не так просто. Результаты теоретических изысканий говорят о том, что в некоторых случаях слияние черных дыр может сопровождаться световой вспышкой, источником которой является вещество из окружающих их аккреционных дисков. И недавно ученые получили важное свидетельство в пользу такого сценария.

21 мая 2019 г. гравитационно-волновые обсерватории отметили сигнал, получивший обозначение S190521g. По мнению астрономов, его источником была пара столкнувшихся черных дыр, суммарная масса которых в сотню раз превосходила солнечную. Последующий анализ показал, что слияние произошло на окраине наблюдаемой Вселенной: гравиволнам потребовалось 12,8 млрд лет чтобы добраться до Земли.

Через 34 дня после регистрации гравитационных волн обсерватория ZTF (Zwicky Transient Facility) сфотографировала вспышку света в той же области неба, откуда, судя по данным гравитационных наблюдений, пришел сигнал S190521g. Ее источником оказался квазар J1249+3449. Сравнив наборы имеющихся данных, астрономы пришли к заключению, что с большой долей вероятности оба события связаны.

Согласно предварительной версии, ученым удалось увидеть слияние пары черных дыр звездных масс, орбиты которых проходили внутри аккреционного диска сверхмассивной черной дыры в центре квазара. Образовавшийся в результате слияния более массивный объект получил значительный импульс и начал двигаться с большой скоростью сквозь окружающий газ. Взаимодействие с ним могло породить вспышку, наблюдавшуюся ZTF. При этом она должна была возникнуть не сразу, а через некоторое время после слияния. Это объясняет промежуток времени между двумя событиями.

Астрономы зафиксировали световую вспышку вызванную слиянием черных дырСлияние черных дыр в центре квазара (концепт). Источник: Caltech/R. Hurt (IPAC)

Стоит отметить, что астрономы пока не исключают и альтернативных объяснений наблюдавшихся эффектов. Однако версия с последствиями слияния считается самой правдоподобной. По мнению исследователей, если их теория верна, в ближайшие несколько лет черная дыра, движущаяся сквозь вещество аккреционного диска квазара, произведет новые вспышки, которые сможет увидеть ZTF.

По материалам: https://www.caltech.edu

Источник: universemagazine.com