Более 150 лет астрономы были озадачены и очарованы вариациями яркости галактики OJ 287, находящейся на расстоянии пяти миллиардов световых лет от нас. Они подозревают, что в центре галактики происходит слияние двух сверхмассивных чёрных дыр.
Международная исследовательская группа под руководством доктора Эфталия Трайаной из Гейдельбергского университета недавно получила изображение центра галактики с особым уровнем детализации. Новаторское изображение, полученное с помощью космического радиотелескопа, показывает ранее неизвестный, сильно изогнутый сегмент струи плазмы, исходящей из центра галактики.
Изображение даёт новое представление об экстремальных условиях, которые преобладают вокруг сверхмассивных чёрных дыр.
Исследование [опубликовано](https://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202554929) в журнале Astronomy & Astrophysics.
Ядро галактики OJ 287 принадлежит к классу блазаров, которые проявляют высокую активность и поразительную светимость. Движущей силой этих активных галактических ядер являются чёрные дыры. Они поглощают материю из своего окружения и могут выбрасывать её в виде гигантских струй плазмы, состоящих из космического излучения, тепла, тяжёлых атомов и магнитных полей.
«Мы никогда раньше не наблюдали структуру в галактике OJ 287 на уровне детализации, видимом на новом изображении», — подчёркивает доктор Трайаной, постдокторант в команде доктора Романа Голда в Междисциплинарном центре научных вычислений Гейдельбергского университета.
Изображение, проникающее глубоко в центр галактики, раскрывает резко изогнутую, лентообразную структуру струи; оно также указывает на новые представления о составе и поведении струи плазмы. Некоторые области имеют температуру свыше десяти триллионов градусов Кельвина — свидетельство экстремальной энергии и движения, высвобождаемого в непосредственной близости от чёрной дыры.
Исследователи также наблюдали формирование, распространение и столкновение новой ударной волны вдоль струи и связывают её с энергией в диапазоне триллиона электронвольт, полученной из необычных измерений гамма-излучения, проведённых в 2017 году.
Изображение в радиодиапазоне было получено с помощью наземно-космического радиоинтерферометра, состоящего из радиотелескопа на орбите Земли — десятиметровой антенны миссии «РадиоАстрон» на борту спутника «Спектр-Р» — и сети из 27 наземных обсерваторий, распределённых по Земле.
Таким образом, исследователи смогли создать виртуальный космический телескоп с диаметром, в пять раз превышающим диаметр Земли; его высокое разрешение обусловлено расстоянием между отдельными радиообсерваториями. Изображение основано на методе измерения, который использует волновую природу света и связанные с ней перекрывающиеся волны.
Интерферометрическое изображение подтверждает предположение о том, что в галактике OJ 287 находится двойная сверхмассивная чёрная дыра. Оно также предоставляет важную информацию о том, как движения таких чёрных дыр влияют на форму и ориентацию излучаемых струй плазмы.
«Благодаря своим особым свойствам галактика является идеальным кандидатом для дальнейших исследований слияния чёрных дыр и связанных с ними гравитационных волн», — утверждает Эфталия Трайаной.
К исследованию присоединились учреждения из Германии, Италии, России, Испании, Южной Кореи и США.
Предоставлено [Гейдельбергским университетом](https://phys.org/partners/heidelberg-university/)