Источник фото: NASA/ESA/Pieter van Dokkum (Йельский университет)/Joseph DePasquale (STScI)
Астрономы восстановили обстоятельства столкновения черных дыр, после которого сверхмассивный объект был выброшен из своей галактики. Речь идет о черной дыре RBH-1, замеченной в сентябре 2022 года в галактике на расстоянии около 7,5 млрд световых лет от Земли. От центра этой галактики тянется тонкая структура длиной свыше 202 тысяч световых лет, на конце которой находится объект без видимых звезд.
RBH-1 движется через межгалактическое пространство со скоростью около 1 тысячи километров в секунду и оставляет за собой область формирования новых звезд. Как сообщает Калифорнийский университет в Санта-Барбаре, ученые изучили объект по данным телескопов «Хаббл» и «Джеймс Уэбб». Результаты работы опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Исследователи смоделировали сотни тысяч возможных пар черных дыр и рассчитали скорость отдачи после их слияния. Затем они исключили варианты, которые не соответствовали движению RBH-1. Расчеты показали, что исходные черные дыры, вероятно, были близки по массе: одна из них могла превосходить другую не более чем в шесть раз.
Обе черные дыры быстро вращались, причем направления их вращения не совпадали. Более массивный объект вращался со скоростью, составлявшей 70–75% от предельного значения, допускаемого общей теорией относительности. Его ось вращения была наклонена и испытывала колебания, что могло обеспечить сильный импульс для выброса образовавшейся сверхмассивной черной дыры.
По оценке авторов, слияние двух галактик, приведшее к появлению RBH-1, произошло примерно 70 млн лет назад. Галактика, получившая обозначение GX, до сих пор сохраняет признаки этого события. Общая теория относительности допускает выброс сверхмассивной черной дыры после 5–10% галактических слияний, а дальнейшее изучение таких процессов может помочь будущим наблюдениям гравитационных волн.