Астрономы впервые сфотографировали две чёрные дыры, вращающиеся друг вокруг друга

Две чёрные дыры на орбите вокруг друг друга в квазаре OJ287. Слева — теоретическая диаграмма, рассчитанная Ланкешваром Деем, показывающая расположение чёрных дыр и исходящих от них джетов в момент съёмки. Справа — часть изображения, полученного системой со спутником RadioAstron, где две нижние яркие точки — радиоизлучение от двух чёрных дыр, а верхняя точка — джет меньшей чёрной дыры.

Международная команда исследователей впервые получила радиоизображение двух чёрных дыр, вращающихся друг вокруг друга в центре квазара OJ287. Это наблюдение подтвердило существование пар чёрных дыр — ранее астрономам удавалось сфотографировать только одиночные чёрные дыры.

«Квазар OJ287 настолько ярок, что его могут обнаружить даже астрономы-любители с частными телескопами. Особенность OJ287 в том, что считается, что в нём находятся не одна, а две чёрные дыры, вращающиеся друг вокруг друга по 12-летней орбите», — говорит ведущий автор исследования Маури Валтонен из Университета Турку.

Загадку орбиты удалось решить четыре года назад докторанту Ланкешвару Дею из Мумбаи. Единственным оставшимся вопросом было, можно ли обнаружить обе чёрные дыры одновременно.

Иллюстрация предполагаемой астрофизической системы OJ287.

В новом исследовании астрономы сравнили теоретические расчёты с радиоизображением. Две чёрные дыры оказались именно там, где и ожидалось. Это дало ответ на вопрос, открытый 40 лет: существуют ли вообще пары чёрных дыр.

«Впервые нам удалось получить изображение двух чёрных дыр, вращающихся друг вокруг друга. На изображении чёрные дыры идентифицированы по интенсивным джетам частиц, которые они испускают», — объясняет Валтонен.

Исследователи также идентифицировали совершенно новый тип джета, исходящего из чёрной дыры. Джет от меньшей чёрной дыры закручен, как струя вращающегося садового шланга. Это происходит потому, что меньшая чёрная дыра быстро движется вокруг основной чёрной дыры OJ287, и её джет отклоняется в зависимости от текущего движения.

Учёные сравнивают это с «виляющим хвостом», который в ближайшие годы должен будет видеть скручивающимся в разных направлениях по мере изменения скорости и направления движения меньшей чёрной дыры.

Изображение было получено с помощью системы радиотелескопов, включавшей спутник RadioAstron, который работал десять лет назад. Антенна спутника находилась на полпути к Луне, что значительно улучшило разрешение изображения.