Астрономы из Университета Нью-Мексико впервые смогли зарегистрировать и измерить орбитальное движение пары сверхмассивных черных дыр в центре другой галактики. Исследователи предполагают, что в будущем эти объекты сольются и породят гравитационные волны — так называемую «рябь» пространства-времени, которая впервые была зафискирована в прошлом году. Открытие поможет ученым понять, что ведет к слиянию сверхмассивных черных дыр, а также изучить эволюцию галактик. Работа исследователей опубликована в журнале The Astrophysical Journal.

В феврале 2016 года коллаборации LIGO и Virgo представили первые доказательства существования гравитационных волн. Они являются прямым следствием уравнений общей теории относительности, которые были предложены Альбертом Эйнштейном еще в 1915 году. Одним из наиболее мощных источников колебания геометрии пространства-времени считают слияние пары черных дыр — именно это событие и удалось зарегистрировать ученым.

Ранее астрономы предполагали, что подобное явление может наблюдаться при столкновении галактик, когда черные дыры в их центрах подходят на близкое расстояние друг к другу (обычно они гораздо крупнее тех, что «поймал» проект LIGO). Сейчас авторам новой работы удалось получить косвенное подтверждение этой теории.

Группа ученых во главе с Грэгом Тэйлором (Greg Taylor) вели наблюдения за галактикой 0402+379, которая была обнаружена еще в 1995 году. В 2003 и 2005 году Тэйлор и его коллеги изучали ее с помощью радиоинтерферометра Very Long Baseline Array (VLBA) — тогда астрономы заключили, что у галактики два ядра вместо одного. Последующие исследования показали, что в ее центре находятся две сверхмассивные черные дыры, которые удалены от нас на 750 миллионов световых лет.

Карта галактики 0402+379 на частоте 15 гигагерц, две черные дыры обозначены как C1 и C2

Несмотря на то, что исследователи наблюдали за системой чуть более 10 лет, они смогли обнаружить признаки орбитального движения. «Если вы представите улитку на недавно открытой землеподобной планете Проксиме Центавра — 4,243 световых лет от нас — которая движения со скоростью 1 сантиметр в секунду, то это примерно то же угловое движение, что мы зарегистрировали здесь», — комментирует один из авторов статьи.

Сейчас астрономы намерены подтвердить полученные результаты, а также точнее определить орбиту черных дыр. Также они надеются в будущем найти и другие подобные пары черных дыр — считаются, что они должны встречаться довольно часто в галактиках.

В июне прошлого года LIGO удалось поймать вторую гравитационную волну — на этот раз от слияния объектов с массами 14,2 +8,3-3,7 и 7,5 +2,3-2,3 масс Солнца. Слияние этих объектов произошло 1,4 миллиарда лет назад и только сейчас «эхо» достигло Земли. Менее месяца назад ученые сообщили о регистрации третьей гравитационной волны.