- Галактика Маркарян 501 находится на расстоянии примерно пятьсот миллионов световых лет от Земли, - говорит Бурмистров. - Ее центральная сверхмассивная черная дыра выбрасывает мощный поток заряженных частиц, разогнанных почти до скорости света, который направлен практически прямо на нашу планету. Благодаря этому объект выглядит чрезвычайно ярко в радиодиапазоне, что позволяет разглядеть детали, недоступные для других галактик.
На основании полученного изображения ученые сделали предположение, что две черные дыры расположены рядом и находятся на завершающей стадии перед слиянием. До настоящего времени было неясно, существует ли такое явление и можно ли его наблюдать.
Длительное время ученые наблюдали только один джет. Однако после анализа 23-летних наблюдений, проведенных с помощью сети радиотелескопов, удалось обнаружить и второй поток, гораздо более слабый и ориентированный иначе, нежели первый. Это могло свидетельствовать о наличии двух черных дыр в галактике Маркарян 501.
А четыре года назад астрономы получили данные, хоть и не напрямую, но подтверждающие этот факт. В это время излучение, испускаемое системой черных дыр, дошло до Земли по пути, искривленному гравитацией, и приобрело признаки гравитационного линзирования.
- В данном случае линзой служит ближняя к нам черная дыра, - говорит Евгений Бурмистров. - Источник света не сама вторая дыра, а ее поток частиц, который она испускает и чей выброс частично скрыт. Наблюдатель - сеть земных телескопов. Когда все три объекта выстраиваются в одну линию, свет от источника огибает линзу, формируя почти идеальное светящееся кольцо. Такая форма возможна, только когда система направлена точно на Землю. Это явление выступает сильным аргументом, косвенно подтверждающим наличие двух сверхмассивных черных дыр в ядре галактики Маркарян 501.
Наблюдать их напрямую невозможно, так как имеющиеся телескопы не обладают должной чувствительностью. Поэтому астрономы в своих выводах опираются на косвенные доказательства: двойные джеты и гравитационное линзирование - искривление света. Ученые предполагают, что черные дыры в галактике Маркарян 501 соединятся в течение ближайших ста лет. При этом должны появиться низкочастотные гравитационные волны, которые потенциально могут быть зафиксированы с помощью систем радиотелескопов, отслеживающих периодические импульсы от быстро вращающихся нейтронных звезд. Регистрация этих всплесков позволит наблюдать рост их частоты по мере сокращения расстояния между черными дырами. Это станет редчайшей возможностью увидеть слияние таких объектов в режиме реального времени.
В момент слияния две черные дыры сольются в одну, еще более массивную, а часть энергии уйдет в гравитационные волны. Расстояние между объектами будет то сжиматься, то растягиваться. Возможен гравитационный толчок, отдача, способная сместить новый астрономический объект из центра галактики. Сейчас Маркарян 501 своего рода космическая лаборатория для изучения финальной стадии жизни двух гигантов, а само слияние - редчайший научный шанс.
- На Землю это событие никак не повлияет, так как галактика находится слишком далеко. И к моменту достижения нашей планеты гравитационные волны, несмотря на колоссальную энергию в источнике, становятся настолько слабыми, что их фиксируют только сверхчувствительные приборы; никакого воздействия на притяжение, орбиты небесных тел или условия жизни не будет, - объяснил Евгений Бурмистров.
По словам ученого, поскольку ожидаемое столкновение произойдет уже в течение ближайших сотен лет, у ученых впервые появляется реальная возможность проследить все развитие системы, от тесной орбиты до финального слияния черных дыр, в режиме, близком к реальному времени. Экстремальные условия вблизи двух сливающихся гигантов позволяют проверить общую теорию относительности в самых сильных гравитационных полях, которые только можно найти во Вселенной.