На расстоянии приблизительно в 10 миллиардов световых лет две сверхмассивных черных дыры кружат вокруг друг друга по орбите, столь близкой, что через очень короткий по космическим меркам промежуток времени, через 10 тысяч лет, они непременно столкнутся, сольются и образуют более крупную черную дыру. Сейчас дальность орбиты вращения этих черных дыр составляет 0.03 световых года, приблизительно в 50 раз больше расстояния от Солнца до Плутона. Но перемещение этих гигантов столь стремительно, что они совершают один оборот за два земных года, в то время, как Плутону для этого необходимо 248 лет.
Есть множество причин, почему такие взаимодействующие сверхмассивные черные дыры представляют собой предмет огромного интереса для ученых-астрономов. Обычно такие "монстры" скрываются в центральных областях больших галактик, но когда обнаруживаются сразу два таких экземпляра, да еще и на небольшом удалении друг от друга, то это является прямым указанием на произошедшее ранее слияние двух галактик. Ученым уже известны некоторые параметры происходящих при таких событиях процессах, но данный случай является наглядной демонстрацией происходящего на самом последнем этапе.
Также такие случаи могут рассказать нам многое о том, как вообще вырастают и формируются настоящие монстры, масса которых превышает массу Солнца в миллионы и даже миллиарды раз. Процессы слияния черных дыр являются одним из путей такого роста, а изучение данного случая может дать ответы, является ли этот путь основным.
Рассматриваемыми объектами является квазар PKS 2131-021, активное галактическое ядро, в котором сверхмассивная черная дыра интенсивно поглощает материю и выделяет в окружающее пространство океаны энергии в виде излучения различных диапазонов и потоков частиц. Некоторые из квазаров извергают из своих полярных областей потоки плазмы, движущиеся почти со скоростью света. PKS 2131 является редким видом квазара, один из потоков плазмы которого, джет, направлен точно в направлении на Землю. Такие квазары астрономы называют термином блазары.
Анализируя радиочастотную составляющую излучения блазара PKS 2131, астрономы заметили его периодическую составляющую. Как показал дальнейший анализ, яркость излучения блазара колеблется практически по идеальному синусоидальному закону, что никогда не наблюдалось ранее в излучении любого известного квазара.
Совместив новые данные с данными, собранными в прошлые периоды времени, астрономы обнаружили весьма странные пики излучения, первый - в 1981 году, второй - в 2005 году и третий - в 2021 году. Затем астрономы копнули еще глубже, в период с 19975 по 1983 год, и получили дополнительные подтверждения найденной закономерности. Согласно результатам проведенного анализа, синусоидальный характер сигнала и пики как раз и являются меткой орбитального движения двух черных дыр.
Астрономам известна еще одна подобная система, OJ 287. Этот блазар состоит из двух сверхмассивных черных дыр, вращающихся на расстоянии одной трети светового года с периодом в 12 лет. Этот блазар также демонстрирует колебания яркости, но эти колебания менее регулярны и не имеют гармонической синусоидальной составляющей.
К сожалению, стать свидетелями слияния черных дыр блазара PKS 2131-021 смогут только лишь наши очень далекие потомки, но обнаружение данного космического объекта дало ученым в руки множество данных и подсказок о том, как именно надо искать подобные объекты в будущем.
