Ученые выявили три черные дыры в галактике J0148-4214

В галактике J0148-4214, расположенной на расстоянии более 12,5 миллиарда световых лет от Земли, ученые обнаружили сразу три сверхмассивные черные дыры. Открытие сделала международная группа под руководством Института внеземной физики Общества Макса Планка, сообщает Phys.org.

Все три объекта активно поглощают вещество из аккреционных дисков. По данным исследователей, это первое подтверждение того, что в одной галактике могут одновременно находиться три активные черные дыры.

Свет от J0148-4214 шел к Земле около 12,5 миллиарда лет. Из-за расширения Вселенной излучение галактики сместилось в красную область, а показатель красного смещения составил z = 5,02. Поэтому астрономы наблюдают этот объект таким, каким он был примерно через 1,2 миллиарда лет после Большого взрыва.

Результаты исследования опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics. Две черные дыры расположены в центральной части галактики: в проекции расстояние между ними составляет около 620 световых лет. Еще один объект находится во внешней области, примерно в 5500 световых годах от центра.

По словам руководителя исследовательской группы MPE и ведущего автора работы Ханны Юблер, это первое свидетельство существования трех активных черных дыр в одной галактике в далекой Вселенной.

Объекты удалось определить по спектральным признакам — линиям водорода, которые движутся с большой скоростью в гравитационном поле черных дыр. Для разделения двух центральных источников ученые использовали спектроастрометрию: этот метод позволяет с высокой точностью измерять пространственные смещения излучения внутри галактики. Третью черную дыру обнаружили во внешней части объекта.

Массы найденных черных дыр оцениваются примерно в 80 миллионов, 600 тысяч и 2 миллиона масс Солнца. При этом самая массивная из них поглощает вещество медленнее, чем соседняя черная дыра массой около 600 тысяч солнечных масс. Последняя, по данным ученых, питается особенно активно и превышает предельный темп аккреции, описанный базовой теорией, — предел Эддингтона.

Наблюдения телескопа «Джеймс Уэбб» показали, что звездная масса галактики составляет около 1,3 миллиарда солнечных масс. Джованни Маццолари, второй автор исследования из MPE, отметил, что черные дыры составляют заметную долю этой массы.

Согласно расчетам, центральная пара черных дыр сольется в течение ближайших нескольких сотен миллионов лет. Роберто Майолино из Кембриджского университета считает, что такие слияния могли быть быстрым дополнительным способом роста черных дыр в ранней Вселенной.

Третий объект за пределами ядра может быть следом более раннего слияния, мог сместиться из-за гравитационной отдачи или сейчас двигаться к центру галактики. Авторы работы также подчеркнули, что интегральная полевая спектроскопия остается важным инструментом для поиска нескольких активных черных дыр в далеких галактиках.

Ранее стало известно, что марсоход NASA заснул исчезновение Земли за Фобосом, а спецсамолет США подняли в небо для наблюдения за солнечным затмением.