Исследователи обнаружили излучение вторичной черной дыры в двойной системе OJ 287
OJ 287 — двойная система, состоящая из черных дыр с медленно закручивающейся по спирали орбитой, вызванной потерей энергии гравитационным излучением.
До сих пор сигналы, исходящие от двойной системы, были связаны либо с ультрамассивной первичной черной дырой, либо с окружающим ее газовым аккреционным диском. Однако международная исследовательская группа недавно получила новые данные, связанные с этой системой, наблюдая сигналы, исходящие непосредственно от меньшей (вторичной) черной дыры. Ученые утверждают, что они впервые смогли «увидеть» вторичную черную дыру, используя измерения поляризованного света, исходящего от OJ 287.
Для текущего исследования ученые завершили самый полный на сегодняшний день мониторинг поляризации, используя семь телескопов, оснащенных специальным оборудованием для измерения поляризации.
«Мы обнаружили общее правило, которому следует OJ 287: увеличение общего оптического излучения приводит к увеличению поляризации, и наоборот», — сказал профессор Алок К. Гупта, первый автор исследования.
Интересно, однако, что бывают случаи, когда это правило не выполняется. Модели показывают, что сбои, вероятно, связаны с двумя перекрывающимися сигналами, один из которых исходит от первичной черной дыры, а другой — от вторичной.
Поскольку две черные дыры находятся близко друг к другу, они выглядят как единая светящаяся точка.
«Только используя поляризацию света, мы можем быть достаточно уверены в том, что действительно два источника, две черные дыры, вносят свой вклад в общий световой сигнал», — сказал профессор Гупта. — «Нарушения общего правила проявляются в моменты, когда мы ожидаем, что вторичная черная дыра будет активна в бинарной модели: как правило, сигнал от меньшей вторичной дыры не обнаруживается. Активность вторичного элемента связана с его приближением к первичному газовому диску, который обеспечивает вторичный элемент веществом для питания.»
Это приводит к появлению ярких сигналов, начиная от радио и заканчивая гамма-лучами. Последние сигналы были недавно использованы для проверки модели орбиты.
«Теперь данные о поляризации подтверждают эту интерпретацию. В результате мы уверены, что OJ 287 действительно является сверхмассивной двойной системой черных дыр, и сигналы от обоих компонентов могут быть разделены, несмотря на их близость друг к другу», — сказал профессор. Гу Миньфэн из Шанхайской астрономической обсерватории Академии наук Китая, соавтор исследования.
Статья была опубликована в Astrophysical Journal Letters 30 октября.