Гравитационное самолинзирование двойных массивных черных дыр
AstroNews.ru - 24 Октября 2021 20:17:46
«Массивная» черная дыра (МЧД) - это та, масса которой превышает примерно сто тысяч солнечных масс. МЧД находятся в центрах большинства галактик, и когда они активно аккрецируют газ и пыль из окружающего горячего диска, они излучают во всем электромагнитном спектре и классифицируются как активные ядра галактик.
Большинство галактик были вовлечены в слияние с другими галактиками в течение своей жизни (эти взаимодействия являются важной фазой в эволюции галактик), и когда они сливаются, две МЧД могут образовать двойную систему, вращающуюся друг вокруг друга. Однако такие двойные системы встречаются редко; По теоретическим оценкам, только одна активная галактика из тысячи будет содержать двойную МЧД.
Тем не менее, астрономы считают, что обнаружение двойных МЧД возможно. Двоичные МЧД являются многообещающими источниками гравитационных волн, которые должны быть обнаружены, когда они проходят мимо пульсаров, поскольку они искажают синхронизацию точного импульсного радиоизлучения пульсаров. Кроме того, предсказано, что двойные МЧД излучают слабые электромагнитные сигналы по всему спектру. Но до сих пор ни один из этих эффектов не был обнаружен, и никаких бинарных МЧД достоверно не обнаружно.
Астроном CfA Розанна Ди Стефано и ее коллеги определили третий метод обнаружения двойных МЧД с использованием техники, которую Ди Стефано и ее коллеги впервые предложили в 2018 году. Они предлагают искать изменчивость оптического сигнала из-за гравитационного линзирования МЧД, излучаемый аккрецирующим материалом в окружающем их диске.
Кривые блеска успешно использовались для обнаружения гравитационного линзирования от экзопланет, например, поскольку они искажают свет от звезды на заднем плане. Ученые используют компьютерное моделирование эволюции галактик Illustris для оценки частоты, ориентации, аккреции и других свойств двойных МЧД. Прогноз, основанный на возможностях обсерватории Рубин, предполагает, что от десяти до ста гравитационно-самолинзированных двойных МЧД могут быть обнаружены, даже с учетом множества осложняющих эффектов, таких как затенение пылью или внутренняя изменчивость активных ядер галактик. Результаты будут значительными, поскольку они не только помогут доказать существование двойных систем МЧД, но и позволят изучить орбитальные параметры этих объектов и их аккреционную активность.
Исследование было опубликовано в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.