Ядро галактики NGC 6240 представляет собой систему из двух супермассивных коллапсаров, и в будущем ей грозят серьезные потрясения. Это доказали немецкие астрономы из Института внеземной физики имени Макса Планка с помощью орбитальной рентгеновской обсерватории "Чандра" (Chandra). Открытие подтверждает теории формирования супермассивных черных дыр.

Галактика NGC 6240 находится от нас на расстоянии примерно 400 млн световых лет, это совсем рядом по космическим меркам (наблюдаемая Вселенная простирается более чем на 12 млрд световых лет). Она имеет форму бабочки и является результатом столкновения двух меньших галактик, которое началось за 30 млн лет до описываемых событий. При наблюдениях в инфракрасном, оптическом и радиодиапазонах исследователи видели два ярких пятна около ее центра. Но так как центральная область галактики, как это часто бывает, окутана пылевыми облаками, никаких подробностей разглядеть не удавалось. Решить эту проблему удалось с помощью орбитальной рентгеновской обсерватории "Чандра". Дело в том, что рентгеновские лучи, возникающие в основном за счет флюоресценции атомов железа около черных дыр, способны проникать сквозь завесу из газа и пыли.

С помощью "Чандры" надеялись определить, какое из двух ядер было черной дырой, но к удивлению астрофизиков обнаружилось, что оба объекта являются активными черными дырами. Активные черные дыры интенсивно потребляют звездную материю и тем самым выдают свое присутствие внешнему наблюдателю, потому что в процессе поглощения вещества часть его разогревается и преобразуется в излучение. В частности, такая черная дыра интенсивно "излучает" в рентгеновском диапазоне.

Наша собственная Галактика содержит в своем центре супермассивную черную дыру, весящую целых 2,6 млн Солнц. Однако, эта черная дыра одинока и не очень активна.

Две черные дыры, составляющие ядро галактики NGC 6240, находятся друг от друга на расстоянии примерно 3 тыс световых лет (точнее, находились 400 млн лет назад, которые потребовались лучам, чтобы донести до нас эту информацию). В процессе слияния галактик отдельные звезды, по представлениям теоретиков, никак не страдают. Но вот с двумя сталкивающимися черными дырами - ядрами этих галактик - ситуация совсем иная. Пока две эти черных дыры не оказывают непосредственного влияния друг на друга, они еще достаточно отдалены и взаимодействуют только гравитационно. Но в будущем некоторые звезды почувствуют эффект от этого сближения. Отдельные звезды, которые окажутся достаточно близки к двойной черной дыре, получат ускорение и будут выброшены из центра галактики. Механизм этого явления похож на тот, что позволяет космическому кораблю, посланному к дальним планетам Солнечной системы, ускоряться в гравитационном поле ближних планет, вылетая будто бы из пращи. Этот способ путешествия к дальним планетам использовался как советскими ракетостроителями, так и НАСА.

Когда черные дыры сойдутся на расстояние в 1 световой год, они начнут сливаться. Это произойдет через несколько сотен миллионов лет. В силу особенностей гравитационных полей коллапсаров, они не смогут разойтись мирно, а будут падать друг на друга по спирали. В конце концов сформируется единый объект большей массы, и это слияние будет сопровождаться огромным взрывом и всплеском гравитационных волн. Гравитационные волны пронесутся через Вселенную, вызывая рябь в веществе, которую астрономы способны распознать как крошечные изменения в расстоянии между парами объектов. Гравитационные волны можно будет уловить также с помощью специально предназначенных для этого приборов, которые построены на Земле во множестве, но до сих пор не зафиксировали ни одной гравитационной волны. По некоторым оценкам, ежегодно происходят несколько катаклизмов, дающих гравитационные волны, распространяющиеся по нашей Галактике. Запланирован запуск космического аппарата под названием LISA (Laser Interferometer Space Antenna - космическая лазерная антенна-интерферометр), который предназначен для их регистрации.

На заключительной стадии такого слияния окружавшие черные дыры газо-пылевые облака разогреются и начнут испускать огромное количество радиации, увеличив во много раз яркость ядра галактики, затмевая при этом все ее звезды. Поток излучения будет столь силен, что разметет пыль в окрестностях ядра, дав внешнему наблюдателю возможность полюбоваться обнаженным центром галактики. Мощная радиация будет также мешать некоторой части вещества достигать горизонта событий черной дыры и гибнуть в ее чреве. Вместо этого материя будет выбрасываться сильным лучевым давлением, создавая мощный реактивный эффект. Когда все это произойдет, очень немногие звезды, вероятно, останутся около единой слившейся более массивной черной дыры.

Приблизительно через 6 млрд лет наша Галактика тоже может слиться с соседней туманностью Андромеды. В настоящее время мы разделены 2 млн световых лет. "Это было бы замечательное время, чтобы быть астрономом," - считает Рей Виллард (Ray Villard), профессор астрономии из Университета в Балтиморе. Ночное небо будет намного более ярким и интересным, чем теперь, полным новых ярких синих созвездий, более частыми будут взрывы сверхновых звезд... И все это будет только прелюдией к большему - к смертельному аттракциону - слиянию галактических ядер - двух супермассивных черных дыр. Столкновение способно зажечь новый квазар. Квазары - относительно короткоживущие квазизвездные образования, самые яркие объекты во Вселенной. Они в один момент испускают больше света, чем Солнце излучает за свои 10 млрд лет жизни. Самый близкий известный квазар находится от нас на расстоянии примерно 600 млн световых лет. Но если квазар будет зажжен в центре Млечного пути (в центре нового звездного образования), его радиация может истребить любую жизнь в пределах Галактики.

Источники:
NASA News Release
Space.com
United Press International
Spaceflight Now
New Scientist