Путешествие света от далекой галактики OJ 287 до Земли занимает почти пять миллиардов лет. Это удивительное космическое тело впервые зафиксировали еще в 1887 году в ходе поисков малых объектов вблизи эклиптики. Именно особенности её расположения позволяли наблюдать вспышки даже в сравнительно малые телескопы, делая OJ 287 одной из самых интересных и доступных для наблюдений активных галактик.
Сигналы из прошлого: загадочный цикл OJ 287
За десятилетия наблюдений астрономы обнаружили у OJ 287 необычную периодичность: на протяжении каждого 12-летнего цикла изменяется яркость объекта. Этот своеобразный «пульс» отражает орбитальное движение меньшей черной дыры, которая вращается вокруг своей гигантской соседки. Каждый раз при максимальном сближении меньшая черная дыра дважды проходит сквозь аккреционный диск массивного «ядра», вызывая всплески яркости за счет выброса вещества.
Интересно, что кроме коротких 12-летних циклов галактика демонстрирует и более редкие вспышки светимости с периодичностью 55-60 лет. Согласно общепринятой теории, столь мощные световые изменения обусловлены тем, что две сверхмассивные черные дыры периодически сходятся максимально близко перед необратимым слиянием.
Открытие, меняющее представление о космосе
Новым шагом к разгадке тайн OJ 287 стало исследование международной группы ученых под руководством Эфталии Траяну, специализирующейся на радиоастрономии. Используя возможности орбитального радиотелескопа «Спектр-Р» и координацию 27 наземных радиотелескопов, удалось получить беспрецедентно чёткое изображение внутренней области этой галактики.
На снимке отчётливо видна структура гигантского джета — струи плазмы, устремляющейся из центра системы. Этот джет удивил ученых резкими изгибами, сформированными в результате сложных процессов в непосредственной близости от черных дыр. Они свидетельствуют о том, что во внутренних областях галактики происходят масштабные изменения магнитных полей, а также активное взаимодействие с окружающей средой и, вероятно, с аккрецирующим веществом.
Три изгиба — три улика предстоящего слияния
Особое внимание исследователи уделили трем ощутимым изгибам в структуре джета. Подобные деформации могут возникать вследствие неоднородностей в магнитном поле, турбулентности или изменений в орбитальном движении черных дыр, находящихся в массовом взаимодействии. Температуры в некоторых участках джета оказались рекордно высокими, достигая десяти триллионов кельвин. Такая энергия свидетельствует об ускорении частиц в экстремальных магнитных и гравитационных условиях.
Дополнительно, ученые заметили распространяющуюся вдоль струи ударную волну, связанную с гамма-всплеском, зафиксированным в 2017 году. Детальный анализ архивов показал: в марте 2016-го в джете появилась новая структура (компонент К), движение которой по струе вызвало резкое усиление излучения на определенных отрезках.
«Живая лаборатория» гравитационных волн
Эти наблюдения внесли ценный вклад в понимание работы двойных сверхмассивных черных дыр как уникальных источников космических волн. Исследования галактики OJ 287 позволяют «увидеть» предсказанные эффекты гравитационных волн еще до того, как их смогут зарегистрировать будущие специализированные космические обсерватории, такие как LISA. Именно поэтому OJ 287 всё чаще называют настоящей космической лабораторией, позволяющей в реальном времени изучать фундаментальные процессы, связывающие две черные дыры.
Благодаря инициативе Эфталии Траяну совместно с высокотехнологичными орбитальными и наземными телескопами, наши представления о строении и эволюции подобных объектов становятся всё глубокими и оптимистичными. Каждый новый снимок дает возможность заглянуть на миллиарды лет в прошлое и увидеть не просто слияние черных дыр, а рождение новых гравитационных волн, которые однажды откроют нам ещё больше космических тайн.
Перспективы дальнейших исследований
Впечатляющие результаты телескопа «Спектр-Р» и международной кооперации обсерваторий подтверждают, что мы стоим на пороге эпохи революционных открытий в космологии. Точные снимки и данные о структуре джета раздвигают горизонты возможного даже для теорий, которые кажутся фантастическими сегодня. OJ 287 — это не только прекрасный объект для изучения природы двойных черных дыр, но и яркий пример триумфа современных технологий и международного научного сотрудничества.
Источник: naked-science.ru
