Новая численная модель делает ученых на шаг ближе к пониманию световых сигналов, испускаемых при сближении двух сверхмассивных черных дыр, имеющих массы порядка миллионов или миллиардов масс Солнца, перед столкновением. Впервые компьютерная модель, учитывающая физические эффекты Общей теории относительности Эйнштейна, показывает, что газ в таких системах будет светиться преимущественно в рентгеновском диапазоне.
Ученые недавно смогли обнаружить гравитационные волны, которые производят сталкивающиеся черные дыры звездных масс – при помощи гравитационно-волновой обсерватории Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) Национального научного фонда США, однако столкновения сверхмассивных черных дыр обнаружить сложнее из-за мешающего действия таких шумов, характерных для Земли, как сейсмические вибрации и изменения гравитационного поля при возмущениях атмосферы.
Однако в новом исследовании ученые во главе со Стефаном Д’Асколи (Stéphane d"Ascoli) показывают, что столкновениям двух сверхмассивных черных дыр, лежащих в центрах сталкивающихся галактик, предшествует испускание характерного УФ и рентгеновского излучения, связанного с разогревом окружающего их материала – который в случае черных дыр звездных масс отсутствует, поскольку их образованию предшествует обычно взрыв сверхновой, «выдувающий» весь газ из системы. Исследователи смоделировали две сверхмассивные черные дыры, находящиеся в 40 орбитах от окончательного слияния и наблюдали в результате проведенного моделирования излучение ультрафиолетового и рентгеновского диапазонов. Основываясь на результатах этого моделирования, ученые ожидают увидеть перед столкновением двух сверхмассивных черных дыр рентгеновское излучение, более яркое и разнообразное, по сравнению с рентгеновским излучением одиночной сверхмассивной черной дыры. Масштаб этих изменений зависит от орбитальной скорости газа, расположенного у внутреннего края общего аккреционного диска пары черных дыр, а также у краев каждого из индивидуальных аккреционных дисков сталкивающихся сверхмассивных черных дыр, отмечают авторы.
Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.
По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=11310
Обозрение "Terra & Comp".
