Астрономы нашли древнейшую пару сливающихся массивных черных дыр?

Большие черные дыры всегда поражают своей массой, особенно когда мы находим их в молодой Вселенной. Миллиард лет — слишком небольшой промежуток времени, чтобы набрать настолько гигантскую массу «классическим» поглощением окружающей материи. И вот учёные нашли пару объектов, впервые подтверждающую один из сценариев быстрого появления сверхмассивных черных дыр в молодой Вселенной.

Область, где нашли систему ZS7, которая, как показало новое исследование, состоит из пары сливающихся активных ядер галактик в центре и еще нескольких тусклых «соседей» / © JWST, ESA/Webb, NASA, CSA, H. Übler et. al.

Благодаря возможностям космического телескопа «Джеймс Уэбб» астрономы находят все больше древних чрезмерно массивных черных дыр. Так, в ноябре 2023 года они сообщили об открытии рекордной по массе дыры, которую мы видим такой, какой она была всего через 500 миллионов лет после Большого взрыва. Спустя пару месяцев учёные показали, как древнейшая чёрная дыра уничтожает свою галактику уже по прошествии 400 миллионов лет после Большого взрыва.

Существует несколько гипотез, объясняющих такое быстрое формирование столь массивных объектов. Некоторые космологи считают, что эти дыры не начинали «с нуля», а «перенеслись» в нашу Вселенную из её прошлого цикла. Другие учёные предполагают, что объекты могли нарастить массу через аномально быструю аккрецию материи. Третьи изучают сценарии формирования массивных «зёрен» будущих дыр напрямую из плотных скоплений газа и пыли. Наконец, есть версия, что дыры просто сливались друг с другом.

Действительно, во время наблюдений астрономы нашли уже немало потенциальных пар активных ядер галактик, расположенных на расстоянии менее одного килопарсека друг от друга. Для сравнения: это в восемь раз ближе, чем от нас до центра Млечного Пути. Из-за такой близости объектов и разрешения наших инструментов оставалась вероятность, что «раздвоенное» излучение выдавал на самом деле один объект. Более того, учёные сомневались, что может произойти слияние. Согласно компьютерным моделям, одну из черных дыр, скорее, должно было выкинуть в межгалактическое пространство.

Теперь группа астрофизиков впервые доказала существование двух отдельных, но летающих крайне близко друг к другу массивных объектов в молодой Вселенной. На тот момент ей было около 740 миллионов лет (красное смещение 7,15). Результаты исследования опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Объектом изучения стала система галактик ZS7. Ранее подтвердилось, что там есть активное ядро галактики, то есть поглощающая материю черная дыра. Но часть излучения была «сдвинута» относительно этого ядра. Причем у этой «порции» излучения тоже были признаки активного ядра галактики. Были подозрения, что «сдвинутое» излучение — истинный «центр» галактики, а яркое пятно — просто область активного звёздообразования.

Мы не знаем, насколько далеко друг от друга на самом деле находятся объекты, но с нашей точки обзора между ними примерно 620 парсек. Тщательно изучив данные наблюдений и кинематику второго объекта, авторы работы сделали уверенный вывод, что это действительно два активных ядра галактик. Второе просто скрыто плотным облаком пыли.

Композитный снимок системы галактик ZS7 (слева) и более крупный снимок центрального объекта (справа). Плюсом обозначен «основной» источник, открытый ранее. Жёлтой «звёздочкой» — «сдвинутое» излучение. Авторы нового исследования доказали, что это еще одно активное ядро галактики / © H. Übler et al. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2024).

По оценкам, масса первого ядра — около 50 миллионов солнечных масс. Второе, вероятно, схожей массы, хотя из-за газа это сложно рассчитать. Масса всей системы сопоставима с массой Большого Магелланова Облака, крупнейшей галактики — спутника Млечного Пути.

Видимо, объекты ZS7 находятся на стадии динамического трения, когда теряют скорость из-за взаимодействия с окружающими звёздами и газом. На следующем этапе начнут играть роль взаимодействия с отдельными звёздами (знаменитая «задача трёх тел»). А в конце «сброс» гравитационных волн спровоцирует окончательное образование пары черных дыр. Рядом с парой учёные засекли еще три тусклых «соседа» на расстоянии 2,5, 3,9 и 4,1 килопарсека. Видимо, мы наблюдаем образование большой системы всего через 740 миллионов лет после Большого взрыва.

На завершение процесса слияния у центральной пары активных ядер галактик должно было уйти 100-200 миллионов лет. Следующее поколение гравитационно-волновых телескопов сможет улавливать гравитационные волны от столь древних событий. В числе таких проектов — «Лазерная интерферометрическая космическая антенна» (LISA). Планируется, что она начнёт работу в 2030-х годах.

Источник: https://naked-science.ru/artic...

P.S. В.К. Ну, кто там и кого поглощает, вопрос довольно спорный. Вполне может быть, что это наблюдается процесс рождения галактик в результате взаимодействия чёрных дыр. И я об этом писал ранее.

Однако на чём бы мне хотелось остановиться, так это на «Лазерной интерферометрической космической антенне», и тому есть причина, которую вы поймёте из нижеследующего описания.

В конце 60-х годов прошлого века в прессе и специальной литературе широко обсуждались опыты Вебера по регистрации гравитационных колебаний. Ну и я, будучи ещё школьником, интересовался этой темой.

Детектор Вебера состоял из, широко разнесённых, массивных алюминиевых цилиндрических болванок с прикреплёнными к ним пьезоэлектрическими датчиками. Желающие могут найти описание в интернете.

Однако на мой взгляд, такая схема обладала малой чувствительностью и я придумал иную схему с лазером на базе интерферометра Фабри-Перо и отправил описание схему в журнал "Юный техник" в рубрику "Патентное бюро ЮТ", в которой публиковались как бы выданные патенты издательством на изобретения юных изобретателей.

Через некоторое время мне пришёл ответ с вопросом о том, а не будут ли шумы превышать полезный сигнал? Т.е., ничего конкретного, а простая отписка. Но через несколько лет, продолжая интересоваться этой темой, я наткнулся на сообщение об изобретении Брагинского, который предложил аналогичную схему, правда, с использованием другого интерферометра.

И правильно, кто такой какой-то выскочка-школьник, который влез в ту сферу, которая принадлежит остепенённым, общепризнанным глашатаям истины?

К чему я об этом вспомнил? А вспомнил это к тому, что: вы думаете таких выскочек-школьников было раз, два и обчёлся? Ничего подобного, их было множество. Но в тогда существующей системе, которую я называю позвоночно-волосатой, этим выскочкам-школьникам, если они нет были детьми глашатаев истины, место было там, где они и находились и не более того. И я это знаю не понаслышке, поскольку позже и сам вращался в этой системе.

И вот теперь посчитайте, сколько прошло лет с того момента, когда схема была предложена, до того момента, когда схема была реализована. А ведь это всё - упущенные возможности.

Вы полагаете, что сейчас что-то изменилось? Да ничего подобного, а, поскольку сейчас всё определяет бабло, всё стало гораздо хуже. Так вот, и возникает вопрос: это всё и есть развитие? И это так, небольшой частный случай. А ведь всё является гораздо более обширным.

И вот сейчас, в качестве развлечения, навскидку, а, возможно, для разработчиков авиационных двигателей инновационную, идею бестопливного авиационного двигателя.

Причём, такой двигатель можно использовать не только в атмосфере земли, но и в атмосфере любой другой планеты и даже, в межпланетном пространстве с некоторой его модернизацией, которую я называю ионно-синхронной, для увеличения его тяги, поскольку оно не такое пустое, как представляется, либо с дополнительной подпиткой двигателя.

Ну это так, в качестве развлечения. И можно прикинуть, сколько пройдёт времени, а эта идея десяток лет уже болтается в интернете, до реализации этой идеи.