606
В одній дуже далекій галактиці астрономи вперше знайшли одразу три активні надмасивні чорні діри. Система J0148-4214 знаходиться більш ніж за 12,5 мільярда світлових років, тому вчені бачать її такою, якою вона була приблизно через 1,2 мільярда років після Великого вибуху.
Відкриття зробила міжнародна команда під керівництвом Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics. Усі три чорні діри активно акретують — тобто навколо них є диски речовини, яка падає всередину і створює характерне випромінювання.
Червоне зміщення галактики становить z = 5,02. Це не просто показник великої відстані: спостереження дає прямий погляд на ранню епоху, коли галактики ще активно збирали масу через злиття і взаємодії.
Дві чорні діри сидять майже в одному центрі
Два об’єкти знаходяться в центральній частині галактики і розділені в проєкції лише приблизно 620 світловими роками. Третя чорна діра розташована приблизно за 5500 світлових років від центру.
Їхні оцінені маси дуже різні: близько 80 мільйонів, 600 тисяч і 2 мільйонів сонячних мас.
Особливо цікава менша центральна чорна діра. Вона активно поглинає речовину і, за оцінкою команди, навіть перевищує класичну межу Еддінгтона — базову теоретичну межу стабільної швидкості акреції.
Сумарна маса зір галактики оцінюється приблизно у 1,3 мільярда мас Сонця. Отже, частка маси, зосереджена в чорних дірах, для такої ранньої галактики є дуже суттєвою.
Побачити три об’єкти допоміг спектр водню
Чорні діри не були просто трьома окремими яскравими точками на знімку. Команда ідентифікувала їх через спектральні підписи швидкого газу — водень рухається з великими швидкостями в сильному гравітаційному полі.
У центрі спектр мав складну структуру, яку найкраще пояснювали дві близькі чорні діри. Щоб розділити їх, астрономи використали спектроастрометрію — метод дуже точного вимірювання положення випромінювання на різних довжинах хвиль.
Третю чорну діру вдалося знайти в зовнішній частині галактики. Вона може бути залишком попереднього злиття, рухатися до центру або бути зміщеною гравітаційним «віддаванням» після іншої події.
За оцінками, центральна пара в майбутньому може злитися протягом кількох сотень мільйонів років. Це підтримує ідею, що злиття чорних дір могло бути одним зі швидких шляхів появи дуже масивних об’єктів у ранньому Всесвіті.
Джерело: Phys.org / Max Planck Society
