eso2117ru — Научный релиз

С телескопом ESO открыта ближайшая к Земле пара сверхмассивных чёрных дыр

30 ноября 2021 г.

Используя Очень Большой телескоп Европейской Южной обсерватории (VLT ESO), астрономы обнаружили ближайшую к нам из всех когда-либо наблюдавшихся пар сверхмассивных чёрных дыр. Кроме того, составляющие пару чёрные дыры расположены гораздо ближе друг к другу, чем во всех остальных известных объектах этого типа. Со временем пара сольётся, образовав одну гигантскую чёрную дыру.

Пара сверхмассивных чёрных дыр в галактике NGC 7727 в созвездии Водолея удалена от Земли на расстояние около 89 миллионов световых лет. Хотя это расстояние может показаться довольно большим, оно гораздо меньше того, на котором расположен прежде считавшийся ближайшим к нам объект этого типа – 470 миллионов световых лет.  

Сверхмассивные чёрные дыры таятся в ядрах массивных галактик. Когда две таких галактики сливаются, эти чёрные дыры тоже могут столкнуться. Пара чёрных дыр, открытая в NGC 7727, оказалась рекордной по  близости объектов друг к другу: их разделяет всего 1600 световых лет. Мы впервые обнаруживаем настолько близкие друг к другу сверхмассивные чёрные дыры – более, чем вдвое ближе, чем в наиболее тесной из прежде известных пар, – говорит астроном Карина Фоггель (Karina Voggel), сотрудница Страсбургской обсерватории во Франции, основной автор исследования, которое сегодня публикуется он-лайн в журнале Astronomy & Astrophysics.

Расстояние между этими чёрными дырами и их скорости показывают, что примерно через 250 миллионов лет они сольются в одну чудовищную чёрную дыру, – добавляет её соавтор Хольгер Баумгардт (Holger Baumgardt), профессор университета в Квинсленде, в Австралии. Такими слияниями можно объяснить происхождение наиболее массивных чёрных дыр во Вселенной.

Наблюдая за тем, как гравитационное притяжение чёрных дыр влияет на движение звёзд в их окрестности, Фоггель и её группа сумели определить массы чёрных дыр: у большей из них, расположенной в самом ядре NGC 7727, она достигает почти 154 миллионов масс Солнца, а у её компаньона – 6.3 миллиона Солнц.

Массы компонент пары сверхмассивных чёрных дыр определены таким методом впервые. Это оказалось возможным благодаря близости пары к Земле. Новые результаты удалось получить благодаря детальным наблюдениям, выполненным группой в обсерватории Параналь в Чили с использованием спектрографа MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer), который установлен на телескопе ESO VLT. Технику работы с этим замечательным инструментом Карина Фоггель изучила в ESO ещё студенткой. Измерения масс чёрных дыр со спектрографом MUSE, дополненные данными, полученными на Космическом телескопе Хаббла NASA/ESA, позволили группе подтвердить, что объекты в NGC 7727 действительно являются сверхмассивными чёрными дырами.

Астрономы давно подозревали, что в этой галактике находятся две чёрных дыры, но до сих пор не могли уверенно подтвердить их присутствия, так как в их ближайших окрестностях не наблюдается мощных источников высокоэнергетического излучения. Наша находка говорит о том, что таких пар, образовавшихся вследствие слияний галактик, может быть гораздо больше, и что в ядрах галактик ожидает своего открытия ещё множество скрытых массивных чёрных дыр, – говорит Фоггель. В результате оценка общего количества сверхмассивных чёрных дыр в нашей локальной области Вселенной может вырасти на 30 процентов.”

Ожидается, что огромный шаг вперёд в поиске подобных скрытых пар сверхмассивных чёрных дыр будет сделан с Чрезвычайно Большим телескопом ESO (ELT), ввод которого в эксплуатацию в чилийской пустыне Атакама планируется в конце нынешнего десятилетия. Зарегистрированная нами пара чёрных дыр – это только начало, – говорит соавтор работы Стефен Миске (Steffen Mieske), работающий в Чили астроном ESO, руководитель отдела научных операций обсерватории ESO Параналь. С приёмником HARMONI на телескопе ELT мы сможем искать такие объекты на гораздо больших расстояниях, чем это возможно сейчас. ELT ESO сыграет принципиально важную роль в их понимании.”

Узнать больше

Результаты работы представлены в статье "First Direct Dynamical Detection of a Dual Super-Massive Black Hole System at sub-kpc Separation"публикуемой в журнале Astronomy & Astrophysics (doi: 10.1051/0004-6361/202140827).

Состав исследовательской группы: Karina T. Voggel (Université de Strasbourg, CNRS, Observatoire astronomique de Strasbourg, France), Anil C. Seth (University of Utah, Salt Lake City, USA [UofU]), Holger Baumgardt (School of Mathematics and Physics, University of Queensland, St. Lucia, Australia), Bernd Husemann (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Germany [MPIA]), Nadine Neumayer (MPIA), Michael Hilker (European Southern Observatory, Garching bei München, Germany), Renuka Pechetti (Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University, Liverpool, UK), Steffen Mieske (European Southern Observatory, Santiago de Chile, Chile), Antoine Dumont (UofU), и Iskren Georgiev (MPIA).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, European Southern Observatory) даёт учёным всего мира возможность раскрывать тайны Вселенной на благо всего человечества. Мы проектируем, строим и эксплуатируем наземные обсерватории мирового уровня – в них астрономы исследуют важнейшие научные проблемы и распространяют в мире интерес к астрономии – а также способствуем международному астрономическому сотрудничеству. Основанная в 1962 году как межгосударственная организация, сегодня ESO объединяет 16 стран-участниц: Австрию, Бельгию, Великобританию, Германию, Данию, Ирландию, Испанию, Италию, Нидерланды, Польшу, Португалию, Финляндию, Францию, Чешскую Республику, Швейцарию и Швецию, а также Чили, предоставившую свою территорию для размещения обсерваторий ESO, и Австралию, её стратегического партнера. Штаб-квартира ESO, а также Общественный центр и планетарий «ESO Supernova» расположены близ Мюнхена в Германии, а наши телескопы установлены в чилийской пустыне Атакама, великолепном месте с уникальными условиями для наблюдений неба. ESO располагает тремя наблюдательными пунктами: Ла Силья, Параналь и Чахнантор. В обсерватории Параналь установлен Очень Большой телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT), способный работать в формате Очень Большого телескопа-интерферометра VLTI, и два широкоугольных телескопа: VISTA, выполняющий обзоры неба в инфракрасных лучах, и обзорный телескоп оптического диапазона VLT (VLT Survey Telescope). Кроме того, на Паранале ESO на правах партнера предоставила место для установки Южной Решетки черенковских телескопов (Cherenkov Telescope Array South), крупнейшей в мире и рекордной по чувствительности гамма-обсерватории. В качестве участника международного партнёрства ESO эксплуатирует два инструмента миллиметрового и субмиллиметрового диапазона на плато Чахнантор: APEX и ALMA. На Серро Армазонес, недалеко от Параналя, мы строим Чрезвычайно Большой Телескоп ELT -- «величайшее око человечества, устремленное в небо» . Офис ESO в Сантьяго, столице Чили, координирует нашу деятельность в этой стране и наше сотрудничество с чилийскими партнёрами и обществом.

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +7-9112122130
Сотовый: +7-9112122130
Email: kirill.maslennikov1@gmail.com

Karina Voggel
Strasbourg Observatory, University of Strasbourg
Strasbourg, France
Email: karina.voggel@astro.unistra.fr

Holger Baumgardt
School of Mathematics and Physics, University of Queensland
St. Lucia, Queensland, Australia
Телефон: +61 (0)7 3365 3430
Email: h.baumgardt@uq.edu.au

Steffen Mieske
European Southern Observatory
Vitacura, Santiago, Chile
Телефон: +56 22 463 3060
Email: smieske@eso.org

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6670
Сотовый: +49 151 241 664 00
Email: press@eso.org

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso2117.

О релизе

Релиз №:eso2117ru
Название:NGC 7727
Тип:Local Universe : Star : Evolutionary Stage : Black Hole
Facility:Very Large Telescope
Instruments:MUSE
Science data:2022A&A...658A.152V

Изображения

Ближайшая пара сверхмассивных чёрных дыр: крупный и общий план
Ближайшая пара сверхмассивных чёрных дыр: крупный и общий план
Крупный план ближайшей к Земле пары сверхмассивных чёрных дыр
Крупный план ближайшей к Земле пары сверхмассивных чёрных дыр
Столкновения в небесах
Столкновения в небесах
Широкоугольный снимок области неба вокруг галактики NGC 7727
Широкоугольный снимок области неба вокруг галактики NGC 7727

Видео

Сближающиеся сверхмассивные чёрные дыры (Esocast 246 Light)
Сближающиеся сверхмассивные чёрные дыры (Esocast 246 Light)
«Полёт» к ближайшей к нам паре сверхмассивных чёрных дыр
«Полёт» к ближайшей к нам паре сверхмассивных чёрных дыр
Как приёмник MUSE зарегистрировал самую тесную пару сверхмассивных чёрных дыр
Как приёмник MUSE зарегистрировал самую тесную пару сверхмассивных чёрных дыр