Ученые-астрономы уже давно допускали возможность существования сверхмассивных черных дыр, самостоятельно "блуждающих" по просторам космического пространства. Однако, обнаружение таких редких и экзотических объектов является очень сложным занятием в силу целого ряда понятных причин. И лишь недавно исследователям из Центра астрофизики Гарварда-Смитсона (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, CfA) впервые в истории астрономии удалось найти движущуюся черную дыру в недрах одной из далеких галактик.
Ученые из CfA в течение пяти лет вели охоту за блуждающей сверхмассивной черной дырой, сравнивая скорости этих черных дыр и окружающих их галактик. "С точки зрения элементарной логики скорость движения черной дыры должна совпадать со скоростью окружающей галактики" - пишут исследователи, - "Если мы вдруг обнаружим несоответствие между этими двумя скоростями, мы автоматически обнаружим черную дыру, перемещающуюся самостоятельно".
В поисках блуждающей черной дыры астрономы рассматривали галактики и области пространства возле черных дыр в центрах этих галактик. Более того, ученые изучали конкретно те случаи, когда в окружающих черную дыру дисках материи находилось много воды. Эта вода, вращаясь вокруг черной дыры, становится источником излучения, подобного лазерному излучения, но смещенного в область радиочастот. Такие источники ученые называют мазерами.
Обнаружив мазер в центре галактики, ученые при помощи объединения в сеть нескольких радиотелескопов, что называется технологией распределенных наблюдений Very Long Baseline Interferometry (VLBI), имеют возможность достаточно точно определить скорость движения черной дыры. Первые черные дыры, исследованные учеными, как и ожидалось, находились в покое. И лишь на 10-м случае ученым улыбнулась удача.
Эта удача предстала перед учеными в виде черной дыры, масса которой в три миллиона раз превышает массу нашего Солнца. А находится эта черная дыра в центре галактики J0437+2456, находящейся на удалении 230 миллионов световых лет от нас. Результаты наблюдений радиотелескопов обсерватории Arecibo и Gemini подтвердили результаты первоначальных наблюдений и позволили ученым выяснить, что черная дыра движется со скоростью около 173 тысяч километров в час относительно окружающей ее галактики.
Но то, что привело в движение такую огромную массу, остается пока загадкой. "Сейчас мы можем видеть результат слияния двух сверхмассивных черных дыр" - пишут исследователи, - "При таких столкновениях и слияниях часть массы черных дыр превращается в чистую энергию, которая обычно расходится по пространству в виде энергии света и энергии гравитационных волн. Но в некоторых случаях количество этой энергии может оказаться столь велико, что огромный и массивный "шар для боулинга" черной дыры получает мощнейший импульс, заставляющий его двигаться с достаточно высокой скоростью".
В настоящее время существует и еще один, более экзотический вариант объяснения, согласно которому черная дыра в центре галактики может быть не одной черной дырой, а бинарной системой, состоящей из двух черных дыр, находящихся в процессе сближения. "То, что мы видим в галактике J0437+2456, может быть одной из частей бинарной системы. Вторую черную дыру мы видеть не в состоянии из-за отсутствия мазерного излучения из ее окрестностей".
И, для того, чтобы окончательно выяснить причину необычного поведения черной дыры в центре галактики J0437+2456, ученым потребуется провести еще несколько дополнительных наблюдений за этой областью пространства.
