Учёные связали высокую скорость чёрных дыр в квазарах с сильной запылённостью центров галактик

Астрономы обнаружили статистическую связь между скоростью движения сверхмассивных чёрных дыр и степенью запылённости квазаров. Такой результат может указывать на существование популяции чёрных дыр, получивших импульс после слияния, однако другие объяснения пока исключить нельзя. Исследование опубликовано в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

• Ученые нашли новые признаки скрытых камер в гробнице Тутанхамона

Работу возглавил доцент Школы физики и астрономии Бирмингемского университета Бенс Бечи. Учёные изучили около 100 тысяч квазаров по данным 16-го выпуска Sloan Digital Sky Survey и его каталога квазаров. Квазары представляют собой наиболее яркие активные ядра галактик, где сверхмассивные чёрные дыры активно поглощают вещество.

При слиянии двух сверхмассивных чёрных дыр гравитационные волны могут распространяться неравномерно. Из-за этого образовавшаяся чёрная дыра получает отдачу со скоростью от 360 тысяч до 3,6 миллиона километров в час и начинает двигаться относительно центра галактики подобно маятнику. Быстрее всего она проходит центральную область, а у противоположной точки траектории замедляется.

Скорость такого объекта можно оценить по спектру квазара. Газ во внутренней широкой области линий движется вместе с чёрной дырой, тогда как более удалённый газ узкой области линий остаётся связанным с галактикой. Поэтому излучение этих областей получает различное доплеровское смещение. Пыль, напротив, особенно плотна вблизи галактического центра и сильнее поглощает свет, делая квазар краснее.

• Почему вес возвращается после похудения: ученые нашли «память» жировой ткани

Именно это сочетание признаков исследователи искали в общей выборке. Среди наиболее покрасневших квазаров доля объектов, скрытых пылью, оказалась втрое выше в группе с наибольшей скоростью чёрных дыр, чем среди самых медленных. Такой результат согласуется с моделью отскакивающих чёрных дыр, но его также могут объяснять галактические ветры, угол наблюдения и другие эффекты.

«Очень трудно доказать, что чёрная дыра в отдельном квазаре была выброшена, поскольку похожие признаки могут создавать другие явления. Новизна нашего исследования заключается в том, что вместо поиска отдельных кандидатов мы статистически искали следы целой популяции», — сказал Бенс Бечи в пресс-релизе. Более убедительные свидетельства, как ожидается, сможет получить космическая обсерватория LISA (лазерная космическая антенна для интерферометрии), запуск которой запланирован на 2035 год; по словам соавтора работы Золта Фреи, это также позволит оценить, сколько подобных слияний она сможет зарегистрировать.

Читайте также:

• Короткие физические нагрузки улучшили память и внимание

• ИИ научился находить по речи признаки деменции и ускоренного старения

• Ученые нашли необычный признак болезни Паркинсона в запахе тела