Астрономам удалось впервые получить радиоизображение двух сверхмассивных чёрных дыр, вращающихся вокруг общего центра масс — открытие, которое стало документальным подтверждением существования двойных систем чёрных дыр. Ключевым инструментом в этом достижении стал российский космический радиотелескоп RadioAstron, обеспечивший уникальное по чёткости и детализации изображение центра квазара OJ287.

Прорыв в наблюдательной астрономии

RadioAstron — это международный проект радиоинтерферометра с базой 340 тысяч километров, космический телескоп которого размещён на российском аппарате «Спектр-Р», запущенном в 2011 году. Такая длина базы позволила достичь разрешения, в сто тысяч раз превышающего возможности оптических телескопов.

По точности и масштабу полученных данных RadioAstron превзошёл даже Телескоп горизонта событий (EHT) — систему наземных обсерваторий, впервые сфотографировавшую чёрную дыру M87* в 2019 году. Благодаря RadioAstron астрономы смогли впервые различить две отдельные чёрные дыры в центре квазара OJ287 — массивные объекты с видимыми релятивистскими джетами, вращающиеся друг вокруг друга.

Детали наблюдения и научное значение

Исследование проводили специалисты Университета Турку (Финляндия) совместно с международной группой учёных. На синтезированном радиоснимке отчётливо видны две струи частиц (джеты), исходящие от обеих чёрных дыр.

• Масса основной — около 18 миллиардов солнечных масс.

• Масса меньшей — примерно 150 миллионов солнечных масс.

До этого момента человечество имело лишь изображения одиночных чёрных дыр — в центре галактики M87 и в ядре Млечного Пути (Sgr A*). Теперь же впервые удалось увидеть двойную систему, существование которой ранее подтверждалось только теоретически.

Уникальный квазар OJ287 и его тайны

Квазар OJ287 известен своей исключительной яркостью и регулярным 12-летним циклом изменения светимости, который давно связывали с орбитальным движением двух чёрных дыр. Этот объект наблюдают уже более века — впервые он был зафиксирован ещё в XIX веке на старых фотопластинках, однако его природа оставалась загадкой вплоть до 1980-х годов.

Современные модели, основанные на теории эволюции чёрных дыр, показали, что переменность OJ287 вызвана гравитационным взаимодействием двух сверхмассивных объектов, чьи аккреционные диски периодически перекрываются, вызывая всплески яркости.

Как RadioAstron помог увидеть невидимое

Для получения изображения использовались данные 2017 года, когда спутник RadioAstron находился на половине расстояния до Луны, что позволило достичь максимального углового разрешения. Позднее к обработке добавили наблюдения наземных радиотелескопов, создав детальную интерферометрическую карту.

Полученные данные не только подтвердили существование двойной системы, но и выявили необычное движение джета меньшей чёрной дыры. Учёные наблюдали, как струя частиц «виляла» под действием центробежных и гравитационных сил, — поведение, сравнимое с вращающимся хвостом или изогнутой струёй воды из шланга. Это открытие позволило уточнить модели взаимодействия чёрных дыр перед их слиянием.

Новая глава в изучении чёрных дыр

По словам исследователей, наблюдение OJ287 стало научным прорывом, подтверждающим, что двойные системы сверхмассивных чёрных дыр действительно существуют и могут быть зафиксированы с Земли. Работа открывает путь к новым исследованиям процесса их эволюции, аккреции и будущего слияния — ключевых этапов формирования галактик.