Ученые впервые увидели сверхмассивную черную дыру, сбежавшую из своей галактики

В далекой галактике астрономы заметили светящуюся линию длиной более 200 тысяч световых лет, на конце которой движется загадочный объект. Ученые предполагают, что это сверхмассивная черная дыра, выброшенная в результате слияния двух черных дыр.

Блуждающая сверхмассивная черная дыра сжимает газ, оставляя за собой длинный «след» из молодых голубых звезд. Это необычное событие произошло, когда Вселенной было примерно вдвое меньше, чем сейчас

Источник: NASA, ESA

В сентябре 2022 года астрономы увидели в далекой галактике, находящейся в 7,5 миллиардах световых лет от Земли, необычную светящуюся линию длиной более 200 тысяч световых лет. На ее конце — таинственная точка, которая движется со скоростью почти 1000 километров в секунду и не похожа на обычную звезду. Ученые предположили, что это сверхмассивная черная дыра, вырванная из центра своей галактики и несущаяся сквозь космос, оставляя за собой след из новых звезд.

Это явление могло возникнуть в результате слияния двух черных дыр: когда такие массивные объекты сталкиваются, они создают мощные гравитационные волны. Если слияние неравномерное, как при выстреле из пушки, возникает сильный «отскок», который может выбросить новую, более крупную черную дыру в космос. Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и Техасского университета в Остине проверили эту гипотезу, моделируя сотни тысяч возможных пар черных дыр. Они искали те, чья скорость отдачи совпадала бы с наблюдаемой.

Сначала ученые посчитали эту линию артефактом изображения, полученным с помощью камер телескопа «Хаббл». Однако последующие спектроскопические наблюдения показали, что это цепочка молодых голубых звезд длиной 200 000 световых лет, ведущая обратно к галактике в правом верхнем углу

Источник: NASA, ESA

Оказалось, что для такого мощного толчка обе черные дыры должны были быстро вращаться, причем их оси вращения были наклонены друг к другу, как у шатающегося волчка. Более массивная из них вращалась со скоростью около 70−75% от максимально возможной по теории Эйнштейна. Именно такая экстремальная конфигурация могла дать нужный импульс.

Галактики, в которых жили эти черные дыры, тоже должны были сталкиваться, чтобы их центральные объекты оказались достаточно близко. Ученые считают, что одна галактика была не больше чем в четыре раза массивнее другой, а их вращение тоже было смещено. После столкновения новая галактика, названная GX, успела стабилизироваться за 70 миллионов лет, но не полностью, что видно по ее структуре до сих пор.

Это первое наблюдение, которое подтверждает теоретические предсказания о «выбрасывании» черных дыр при слиянии. Раньше такие технологии не позволяли это увидеть, но новый космический телескоп «Джеймс Уэбб» открыл новые возможности.

Ранее Наука Mail рассказывала о том, что ученые объяснили происхождение черных дыр через темные звезды.