Астрономы уточнили массу самой крупной чёрной дыры

Группа европейских астрономов уточнила массу двойной чёрной дыры в блазаре OJ287. По их словам, масса главной компоненты этого удивительного объекта составляет 18 миллиардов солнечных масс с точностью около 10%, что делает её самой массивной чёрной дырой, известной на настоящий момент.

Галактика с активным ядром OJ287 относится к классу блазаров – это объекты очень высокой светимости, в спектре которых трудно заметить какие-либо линии. Их излучение сильно поляризовано, и считается, что струя вещества, бьющего из такого ядра, смотрит прямо на земного наблюдателя. У OJ287 время от времени – с периодом примерно 12 лет – случаются вспышки.

В конце 1980-х годов для OJ287 была предложена модель двойной чёрной дыры, согласно которой вспышки происходят вскоре после прохождения менее массивной чёрной дыры через диск вещества, закручивающегося вокруг более массивной при падении на последнюю. В середине 1990-х финским астрономам Маури Валтонену и Гарри Лехто удалось оценить массу обеих чёрных дыр, воспользовавшись эффектом смещения перигелия орбиты одной дыры вокруг другой, за счёт которого постепенно смещаются моменты вспышек.

Объяснение этого эффекта для орбиты Меркурия вокруг Солнца, где эффект составляет около 0,11 угловой секунды за оборот, было одним из знаковых успехов Общей теории относительности Эйнштейна в начале XX века. У OJ287 смещение в миллион раз быстрее – около 39 градусов за один оборот; впрочем, оборот тоже занимает в 50 раз больше времени. Масса более массивной чёрной дыры была оценена в 17 миллиардов солнечных, что сразу сделало её одной из рекордсменок – правда, из-за неточности этой оценки о рекорде можно было говорить лишь с большой натяжкой.

На этот раз группа финских, испанских, китайских и японских астрономов под руководством того же Валтонена воспользовалась другим релятивистским эффектом, оценив потери энергии на излучение гравитационных волн. За счёт этого эффекта, принёсшего Халсу и Тейлору Нобелевскую премию по физике в конце прошлого столетия, Валтонен смог предсказать, что следующая вспышка OJ287, если их модель верна, произойдёт 13 сентября; если бы этого эффекта не было, то вспышка случилась бы только в конце 20-х чисел того же месяца.

Наблюдения подтвердили предсказания, утверждают Валтонен и его коллеги. Это также позволило уточнить оценку массы чёрной дыры – теперь наиболее вероятным значением считается 18 миллиардов масс Солнца с точностью около 10%. Эта оценка попадала и в предсказываемый ранее диапазон, однако центром его были 17 миллиардов солнечных масс.

Впрочем, астрономы по-прежнему называют свою модель «моделью», как, наверное, и подобает осторожным учёным. Поэтому и оценку массы можно считать модельной.