Гравитационно-волновые детекторы обнаруживают столкновения между черными дырами с частотой примерно одно событие в неделю. Если эти столкновения происходят в пустом пространстве, исследователи не могут видеть связанный с этим событием свет, который необходим для локализации события столкновения. Однако в новом исследовании ученые показали, что столкновение между черными дырами может иметь связанный с ним источник излучения в оптическом диапазоне в том случае, если столкновение происходит в присутствии газа.
«При помощи этого связанного с событием столкновения источника света астрономы могут легко найти местоположение зарегистрированного гравитационно-волнового события и изучить его более подробно, чем это возможно в настоящее время», - сказал главный автор нового исследования Барри Маккернан (Barry McKernan) из Департамента астрофизики Американского музея естественной истории.
Черные дыры формируются, когда умирают массивные звезды. Подобно тому, как тяжелые камни на Земле погружаются на дно реки, черные дыры погружаются к центру галактики, где уровень гравитации наиболее высок. Считается, что в центрах галактик близ центральной сверхмассивной черной дыры (СМЧД) накапливаются большие группы черных дыр звездных масс.
Согласно Маккернану и его коллегам, сближение двух черных дыр звездных масс внутри газопылевого аккреционного диска сверхмассивной черной дыры может приводить к столкновению, сопровождающемуся резким ускорением результирующей черной дыры. Окружающий эту стремительно движущуюся черную дыру газ при этом пытается следовать за ней, однако сталкивается с другими слоями газа и формирует таким образом ударную волну, резко разогревающую газ и вызывающую яркое свечение. Если газовый диск достаточно разреженный, чтобы свет мог покинуть его пределы, то свечение газа под действием ударной волны можно зарегистрировать при помощи телескопов в рамках проводимых обзоров неба. Вероятность обнаружения такой ударной волны на фоне аккреционного диска СМЧД, который сам по себе является очень ярким, растет при переходе к столкновениям массивных черных дыр в окрестностях СМЧД относительно небольшой массы. Временной масштаб вспышки, вызванной ударной волной, может помочь астрономам отличить слияние черных дыр от случайных флуктуаций яркости газа в диске, пояснили авторы.
Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.
По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20191117084158
Обозрение "Terra & Comp".
