Насколько известно, в центре почти каждой галактики находится сверхмассивная черная дыра. Большинство этих «гравитационных монстров» ведут себя крайне спокойно, но иногда они активизируются, окружая себя аккреционным диском — чрезвычайно горячей материей, вращающейся вокруг черной дыры с огромной скоростью.
Согласно новому исследованию, внутри аккреционного диска сверхмассивной черной дыры могут находиться черные дыры меньшего размера, которые активно взаимодействую между собой, а иногда даже становятся виновниками «пробок».
Данное исследование направлено на понимание условий внутри аккреционных дисков и того, способствуют ли они столкновениям черных дыр звездных масс или нет. Возможно, газ в дисках и маломассивные черные дыры взаимодействуют удивительными способами, заставляя чрезвычайно плотные объекты мигрировать в определенные зоны.
Исследователи называют эти перекрестки «миграционными ловушками». Именно там и происходят «пробки» черных дыр. По мере увеличения популяции черных дыр звездной массы увеличивается и вероятность столкновений. Но эти ловушки весьма восприимчивы к свойствам сверхмассивной черной дыры, и вряд ли наиболее активные черные дыры имеют такие ловушки.
«Мы изучили, где и сколько может быть таких оживленных перекрестков, — говорит ведущий автор исследования доктор Евгений Гришин из Университета Монаша. — Тепловые эффекты играют решающую роль в этом процессе, влияя на местоположение и стабильность миграционных ловушек. Одно из следствий заключается в том, что мы не видим образования миграционных ловушек в активных галактиках с большой светимостью».
Сверхмассивные черные дыры и их аккреционные диски — одна из главных тем современной астрофизики. Часто они настолько ярки, что их светимость сравнима со светимостью их родительской галактики, за что они получили название «активные ядра галактик» (АЯГ). Однако АЯГ не просто крайне ярки — они определяют эволюционный путь своих галактик. Поэтому исследование тонкостей их структуры помогает понять, как они могут влиять на окружающее пространство.
И речь идет не только о сверхмассивных черных дырах. Маломассивные тоже имеют значение. В настоящее время гравитационно-волновая астрономия чувствительна к столкновениям черных дыр звездных масс, и обнаружение сред, где такие события могут происходить чаще, невероятно захватывающе. Тем не менее впереди еще огромная работа.
«Несмотря на эти важные открытия, многое в физике черных дыр и окружающей их среды остается неизвестным, — добавил доктор Гришин. — Мы в восторге от результатов, и теперь мы на один шаг ближе к открытию того, где и как черные дыры сливаются в ядрах галактик. Будущее гравитационно-волновой астрономии и исследований активных галактических ядер исключительно многообещающе».
