У далекій галактиці вперше знайшли одразу три активні надмасивні чорні діри
Астрономи виявили надзвичайно рідкісну систему: у далекій галактиці J0148-4214 одночасно активні одразу три надмасивні чорні діри. Дві з них знаходяться відносно близько до центральної області, а третя — помітно далі.
Подібні конфігурації майже напевно виникають після послідовних злиттів галактик, коли кожна з них приносить власну центральну чорну діру.
Чому три чорні діри — важливий слід галактичної історії
У більшості великих галактик є одна надмасивна чорна діра. Коли дві галактики зливаються, їхні чорні діри поступово зближуються й зрештою можуть утворити пару.
Якщо до завершення цього процесу система переживає ще одне злиття, з’являється третя чорна діра. Саме такий сценарій може пояснювати J0148-4214.
Активність означає, що всі три поглинають газ і випромінюють значну енергію, тому їх можна ідентифікувати спектроскопічно.
Три тіла створюють складну гравітаційну динаміку
Система з трьох масивних об’єктів може бути нестабільною. Одна чорна діра здатна отримати гравітаційний поштовх і бути викинута далеко від центру, а дві інші — утворити тіснішу пару.
У майбутньому злиття таких чорних дір повинні створювати потужні гравітаційні хвилі на дуже низьких частотах. Саме такі сигнали намагаються виявляти масиви пульсарів, а в перспективі — космічні інтерферометри.
Відкриття показує, що формування великих галактик могло бути значно хаотичнішим, ніж проста схема «дві галактики злилися й заспокоїлися». Три активні чорні діри — короткий кадр із довгого процесу побудови масивної галактики.
Вимірювання відстаней між трьома ядрами та їхніх швидкостей дозволить оцінити, чи вони гравітаційно зв’язані й на якому етапі майбутнього зближення перебуває система.
Така система також може допомогти зрозуміти так звану проблему фінального парсека: чому пари надмасивних чорних дір після злиття галактик іноді повільно зближуються. Третя чорна діра здатна ефективно відбирати кутовий момент і прискорювати формування тісної пари, яка вже може зливатися через випромінювання гравітаційних хвиль.
Вимірювання відстаней між трьома ядрами та їхніх швидкостей дозволить оцінити, чи вони гравітаційно зв’язані й на якому етапі майбутнього зближення перебуває система.
