Черная дыра. Изображение с сайта nasa.gov
Ученые и раньше утверждали, что черные дыры подобного веса могут существовать в квазарах, однако до сих пор им не удавалось получить прямого подтверждения того, что такой исполин существует на самом деле. Кроме того, эта работа позволила исследователям впервые проверить теорию гравитации Эйнштейна в мощном гравитационном поле.
Увидеть черную дыру невозможно: масса этого чрезвычайно малого космического объекта столь велика, что его гравитационное поле не может покинуть ничто, ни предмет, ни даже свет. Поэтому астрономы засекают черные дыры, анализируя траектории движения других небесных тел.
Дыра-рекордсмен обращается вокруг другой черной дыры, меньшей по размерам, что и позволило специалистам определить ее массу с достаточно большой точностью. Эта двойная система питает энергией квазар OJ287 в созвездии Рака.
Квазар – это относительно компактный по размерам ореол материи, излучающий гигантское количество энергии. OJ287- невероятно яркий маяк в просторах Вселенной – изучен учеными более детально, чем большинство других квазаров, поскольку он находится относительно недалеко от нас, на расстоянии всего в 3,5 млрд. световых лет.
Современная наука полагает, что энергией квазары питает газ, втягивающийся в гигантские черные дыры, масса которых в миллионы и миллиарды раз превышает массу нашего дневного светила. И хотя по размерам средний квазар меньше Солнечной системы, по яркости он может затмить целую галактику.
Квазар OJ287 каждые 12 лет посылает в космос два мощных световых сигнала. Впервые эта пульсация была замечена в 1994-1995 годах, а затем, в 2005-м, первый сигнал из второй пары. Эти наблюдения позволили астрономам создать компьютерную модель деятельности квазара – и точно спрогнозировать получение следующего сигнала 13 сентября 2007 года.
Маури Валтонен из финской обсерватории Туорла университета города Турку, познакомивший коллег с результатами "взвешивания" черной дыры на 211-м заседании Американского астрономического общества в Остине, штат Техас, отметил, что феномен пульсации с 12-летней периодичностью имеет простое объяснение.
Идея Валтонена и его коллег состоит в том, что меньшая черная дыра, обращаясь вокруг большей, в течение одного орбитального периода дважды вступает в соприкосновение с аккреционным диском, то есть с ареалом материи. В результате этого удара из обоих сторон диска в космос вырываются струи горячего газа, и именно они – источники той оптической пульсации, которую можно наблюдать с Земли.
Понимание того, что эта система имеет бинарную природу, позволило астрономам не только достаточно точно измерить массу большей черной дыры, но и проверить теорию общей относительности Альберта Эйнштейна в условиях сверхмощного гравитационного поля, существующего в пространстве между двумя черными дырами, чего до сих пор сделать не удавалось.
Финским ученым удалось продемонстрировать, что теория Эйнштейна может дать верное представление о поведении бинарной орбиты. Это измерение они осуществили с 10-процентной погрешностью, которую, как они сами говорят, в ходе будущих наблюдений можно будет заметно сократить.