Обнаружена галактика, в центре которой сразу 3 сверхмассивных черных дыры

Москва, 18:00, 10 Дек 2019, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Уже давно считается, что в основе каждой большой галактики лежит сверхмассивная черная дыра. Эти монстры получили свое прозвище из-за их массы, в миллионы раз превышающие массу Солнца. Они образуются вместе с галактикой-хозяином, довольно быстро разрастаясь от газа в молодой галактике.

Но некоторые галактики имеют в своем ядре две сверхмассивные черные дыры, что, вероятно, связано со слиянием галактик. Галактики могут иногда сталкиваться и объединяться, образуя одну гораздо большую галактику. Таким образом, наш собственный Млечный Путь вырос до своей нынешней огромной массы, хотя в нашем ядре есть только одна черная дыра.

Уникальная галактика NGC 6240

NGC 6240 представляет собой галактику, претерпевающую довольно существенное столкновение. Это крушение космического поезда, с которого вытянуты длинные ленты звезд, везде пыль, и центры двух галактик становится одним. Некоторое время назад было известно, что в ее середине есть две сверхмассивные черные дыры, что не слишком удивительно, учитывая обстоятельства.

Что удивительно, так это то, что в центре NGC 6240 нет двух сверхмассивных черных дыр. У нее их три.

Изображения NGC 6240 с наивысшим разрешением показывают, что центр фактически имеет три отдельных ядра, то есть три сверхмассивные черные дыры находятся там.

NGC 6240 находится от нас на расстоянии чуть более 300 миллионов световых лет, что относительно близко в космическом масштабе, что делает ее одним из наиболее близких примеров столкновения галактик. Она довольно хорошо изучена и наблюдалась космическим телескопом Хаббла и раньше.

Различные наблюдения показали, что у галактики есть два отдельных ядра, разделенных примерно расстоянием 3000 световых лет. Мало того, но радио и рентгеновские наблюдения показали, что черные дыры там активны, что означает, что в них попадает огромное количество материи. Это вещество образует диск вокруг каждой черной дыры, причем оно сильно нагревается из-за трения и излучает свет через электромагнитный спектр. Видны два таких источника, поэтому все свидетельства указывают на наличие двух черных дыр.

NGC 6240 (изображение Хаббла, слева) — это одиночная галактика, близкая к концу процесса столкновения двух галактик. Более пристальный взгляд на ядро ​​(обсерватория Кек, справа) показывает два ядра. Тем не менее, одно из ядер на самом деле сама пара ядер.

Как удалось обнаружить третью черную дыру?

Новые наблюдения, сделанные с очень высоким разрешением, показывают, что у NGC 6240 одно из этих двух ядер галактики само по себе является двумя ядрами. Северное ядро ​​представляет собой единое ядро ​​галактики, а южное — фактически два отдельных ядра, разделенных всего лишь около 600 световыми годами. Заметить это действительно сложно.

Наблюдения проводились с помощью прибора MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer) на телескопе VLT Европейской южной обсерватории. VLT — это на самом деле четыре телескопа, и MUSE установлен на одном из них. Каждый телескоп — это гигантское 8,2-метровое зеркало. Поэтому он может очень хорошо видеть слабые объекты и получать картинки с очень хорошим разрешением.

Но даже этого оказалось недостаточно. Астрономам также пришлось использовать Gaia, космическую обсерваторию, которая измеряет положения и движения более миллиарда звезд, чтобы выровнять свои данные настолько идеально, насколько это возможно.

Сделав это, они увидели, что северное ядро ​​NGC 6240 является одной из активных сверхмассивных черных дыр, а южное ядро выглядит как два ядра, которые движутся вокруг друг друга: одно с красным смещением (в настоящее время удаляется от нас на орбите), а другое синее (движется к нам). Учитывая размеры, расстояние между ними и скорость создания сдвигов, это означает, что у них обоих должны быть сверхмассивные черные дыры, что делает эту конструкцию тройной черной дырой.

Непонятно, насколько массивным является каждая из дыр, но все три по крайней мере в 90 миллионов раз больше массы Солнца (и две из них могут быть существенно массивнее).