Астрономи дослідили незвичне випромінювання галактики Mrk 501, розташованої приблизно за 460 мільйонів світлових років від Землі, і дійшли висновку, що в її центрі можуть знаходитися одразу дві надмасивні чорні діри. Найбільш імовірним поясненням дивної поведінки об’єкта стало існування подвійної системи з двома потужними джетами. Про це пише Science alert.

Дивіться також Найнебезпечніші 8 хвилин: як екіпіж Artemis 2 пройде крізь вогонь атмосфери

Чому вчені думають, що зіткнення близько?

Ці об’єкти належать до категорії надмасивних чорних дір – гігантів із масою від мільйонів до мільярдів Сонць. Вони зазвичай розташовані в центрах галактик і можуть активно поглинати матерію. У процесі навколо них формується гарячий диск, а частина речовини викидається у вигляді струменів плазми з величезною швидкістю.

Галактика Mrk 501 є блазаром – це означає, що один із таких джетів спрямований майже прямо на Землю. Через це вона надзвичайно яскрава у різних діапазонах випромінювання, що ускладнює дослідження її ядра.

Як пише Popsci, команда під керівництвом астрономки Сільке Брітцен використала радіотелескопи з дуже високою роздільною здатністю, щоб відстежити зміни у випромінюванні протягом приблизно 23 років. У результаті вони зафіксували дивну структуру руху речовини – зокрема ознаки другого, слабшого джета, який обертається навколо центру.

Моделювання показало, що таку поведінку найкраще пояснює наявність другої чорної діри. Вчені також виявили два характерні періоди змін світла: близько 7 років і приблизно 121 день. Перший може бути пов’язаний із коливанням джетів, а другий – з орбітальним рухом двох чорних дір.

За оцінками дослідників, відстань між ними становить лише 250–540 разів більше за відстань між Землею і Сонцем. Для настільки масивних об’єктів це надзвичайно мала дистанція – лише частка парсека.

Це особливо цікаво в контексті так званої "проблеми останнього парсека" – теоретичної межі, на якій чорні діри можуть "застрягати" і довго не зближуватися далі через нестачу матерії, яка відбирає їхню енергію.

Однак у випадку Mrk 501 ця відстань вже значно менша за критичну. Це означає, що система змогла подолати цей бар’єр, і чорні діри можуть продовжувати швидко зближуватися.

Якщо припущення підтвердиться, зіткнення може відбутися менш ніж за 100 років – надзвичайно короткий термін за космічними мірками. Це дає шанс вперше в історії спостерігати злиття надмасивних чорних дір майже в реальному часі.

Вчені планують продовжувати спостереження, зокрема за допомогою масивів для вимірювання таймінгу пульсарів, які можуть зафіксувати низькочастотні гравітаційні хвилі від такої події. Якщо їх вдасться виявити, це допоможе простежити, як змінюється частота сигналу в міру зближення об’єктів.