Сверхмассивные черные дыры в ядрах галактик не редкость, спиральных в том числе. Однако еще никогда астрономы не наблюдали двойную черную дыру в центре спиральной галактики. Первой такой галактикой стала галактика NGC 3393, которая находится на расстоянии около 160 миллионов световых лет от Земли.

Свидетельство существования пары сверхмассивных черных дыр в спиральной галактике было найдено в данных космического телескопа НАСА «Чандра» (Chandra), работающего в рентгеновском диапазоне волн. Посмотрите на изображение NGC 3393:

Спиральная галактика NGC 3393 с двумя сверхмассивными черными дырами в центре. Фото: NASA/CXC/SAO/G.Fabbiano et al.

Перед нами комбинированное изображение галактики в оптическом (желтый цвет) и рентгеновском (синий цвет) диапазоне спектра. Фотография NGC 3393 в оптике получена «Хабблом», а рентгеновская часть изображения передана обсерваторией «Чандра». Галактику как бы окружает диффузное рентгеновское излучение. Это излучение низкой энергии идет от горячего газа вблизи центра NGC 3393. На вставке показано высокоэнергичное рентгеновское свечение, идущее от центра галактики. Такой тип излучения является характерной особенностью растущих черных дыр, которые сильно затемняются пылью и газом.

Кроме того, на вставке можно ясно увидеть два отдельных пика рентгеновского излучения (расположены подобно стрелкам часов в положении 11 и 4). Эти два источника — сверхмассивные черные дыры, которые активно растут, поглощая окружающий газ. Падая на черные дыры, газ разогревается и излучает в рентгеновском диапазоне волн.

Находясь на расстоянии 160 миллионов световых лет, NGC 3393 содержит ближайшую известную пару сверхмассивных черных дыр. Кроме того, впервые двойная черная дыра была обнаружена в спиральной галактике, такой как наша галактика Млечный Путь. Разделенные расстоянием в 490 световых лет, черные дыры в NGC 3393, вероятно, являются остатками слияния двух галактик неравных масс, слияния, которое произошло не менее миллиарда лет назад.

Галактика NGC 3393 в оптическом диапазоне спектра. Снимок телескопа «Хаббл». Источник: NASA/STScI

Галактика NGC 3393 в рентгеновских лучах. Снимок космической обсерватории «Чандра». Фото: NASA/CXC/SAO/G.Fabbiano et al.

NGC 3393

Галактика NGC 3393, центральный район в рентгеновских лучах. Два ярких пятна принадлежат двум сверхмассивным черным дырам массой более миллиона масс Солнца каждая. Фото: NASA/CXC/SAO/G.Fabbiano et al.

Возможно такие слияния галактик, когда одна звездная система значительно больше другой, (ученые называют их «малыми слияниями») есть основной способ образования пар гигантских черных дыр. До последних наблюдений NGC 3393 было трудно найти хороших кандидатов на «малые слияния», поскольку образовавшиеся в результате галактики внешне ничем не отличаются от обычных спиральных галактик.

Проверить эту гипотезу можно будет после точной оценки масс двух черных дыр: перед слиянием черная дыра в центре меньшей галактики должна была обладать меньшей массой. Текущие наблюдения дают лишь весьма приблизительную оценку масс черных дыр в NGC 3393, показывая, что обе черные дыры массивнее миллиона Солнц.

Источник: НАСА.