Сверхмассивные черные дыры, обладающие массой, превышающей солнечную более чем в миллион раз, остаются одной из самых загадочных тем в астрономии. Они находятся в центрах большинства галактик, и их происхождение до сих пор вызывает множество вопросов. Новое исследование, проведенное учеными из Невадского центра астрофизики при UNLV, предлагает интересные ответы на эту загадку, указывая на возможность слияния черных дыр в центре нашей галактики, известной как Стрелец A* (Sgr A*).

В публикации, вышедшей 6 сентября в журнале Nature Astronomy, исследователи представили убедительные доказательства того, что Sgr A* могла возникнуть в результате космического слияния. Это открытие стало возможным благодаря наблюдениям, проведенным с помощью телескопа Event Horizon Telescope (EHT), который в 2022 году сделал первое прямое изображение этой загадочной черной дыры. EHT представляет собой уникальный проект, в рамках которого данные синхронизируются из восьми радиообсерваторий по всему миру, создавая виртуальный телескоп размером с Землю.

Астрофизики Ихань Ван и Бин Чжан использовали данные EHT, чтобы проанализировать, как именно могла образоваться Sgr A*. Существуют две основные теории: первая предполагает, что черные дыры растут за счет аккреции материи, а вторая — через слияние с другими черными дырами. В своем исследовании команда сосредоточилась на необычных характеристиках Sgr A*, таких как быстрое вращение и несоосность с угловым моментом Млечного Пути.

Эти особенности, как показали результаты, лучше всего объясняются крупным событием слияния с другой сверхмассивной черной дырой, вероятно, из галактики-спутника. Ван отметил, что неправильно выровненный высокий спин Sgr A* указывает на то, что она могла слиться с другой черной дырой, что резко изменило ее вращение и ориентацию.

Для подтверждения своих гипотез ученые провели сложные симуляции, моделируя влияние слияния на Sgr A*. Они изучили различные сценарии и пришли к выводу, что слияние с соотношением масс 4:1 и сильно наклоненной орбитой может воспроизвести наблюдаемые свойства спина Sgr A*. Это событие, как предполагают ученые, произошло около 9 миллиардов лет назад, после слияния Млечного Пути с галактикой Гайя-Энцелад.

Sgr A* находится на расстоянии более 27 000 световых лет от Земли, и использование таких сложных инструментов, как EHT, позволяет астрономам напрямую визуализировать черные дыры. Это не только помогает проверить существующие теории, но и открывает новые горизонты для понимания динамики галактик.

Результаты этого исследования имеют важное значение для будущих наблюдений, особенно с учетом предстоящих запусков космических детекторов гравитационных волн, таких как космическая антенна с лазерным интерферометром (LISA), запланированная на 2035 год. Ожидается, что такие инструменты смогут обнаружить аналогичные события и дать еще больше информации о происхождении и эволюции черных дыр.