Вокруг самых больших сверхмассивных черных дыр может сталкиваться множество маленьких.
В центре почти каждой галактики находится сверхмассивная черная дыра. Большинство огромных объектов ведут спокойное существование, но иногда они активизируются, и вокруг них образуется аккреционный диск, который питает их. Внутри этого диска гораздо меньшие черные дыры могут взаимодействовать и даже оказываться в пробках.
Новая работа направлена на то, чтобы понять, какова среда внутри этих аккреционных дисков и как она может способствовать или не способствовать столкновениям между черными дырами звездного размера. Газ в дисках и эти черные дыры взаимодействуют интригующим образом, что заставляет эти чрезвычайно плотные объекты мигрировать в определенные зоны.
Исследователи называют эти пересечения «миграционными ловушками». Именно там образуются пробки из черных дыр. По мере того как популяция звездных черных дыр в этих регионах увеличивается, возрастает и вероятность столкновений. Но эти ловушки весьма чувствительны к свойствам сверхмассивной черной дыры, а самые активные черные дыры, похоже, вряд ли имеют такие ловушки.
«Мы посмотрели, сколько и где у нас будет таких напряженных пересечений. Тепловые эффекты играют решающую роль в этом процессе, влияя на расположение и стабильность миграционных ловушек», — говорит ведущий автор исследования доктор Евгений Гришин из Университета Монаша (Австралия). «Одно из следствий заключается в том, что мы не видим миграционных ловушек в активных галактиках с большой светимостью».
Сверхмассивные черные дыры и их аккреционные диски являются одним из основных объектов внимания в астрофизике. Часто они настолько яркие, что соответствуют светимости своей галактики-хозяина, из-за чего их называют активными галактическими ядрами (AGN). Но они не просто яркие — они определяют эволюцию своих галактик. Поэтому понимание тонкостей их структуры помогает понять, какое влияние они могут оказывать на другие галактики.
Речь идет не только о больших черных дырах. Маленькие тоже имеют значение. Гравитационно-волновая астрономия в настоящее время чувствительна к столкновениям черных дыр звездного размера, и поиск среды, где они могут происходить чаще, невероятно увлекателен. Тем не менее, предстоит еще много работы.
«Несмотря на эти значительные результаты, многое о физике черных дыр и их окружения остается неизвестным», — продолжает д-р Гришин. “Мы в восторге от полученных результатов, и теперь мы на шаг ближе к открытию того, где и как черные дыры сливаются в галактических ядрах. Будущее гравитационно-волновой астрономии и исследований активных галактических ядер исключительно многообещающе».
Работа опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Читайте также: Черная дыра в центре Млечного Пути начала пожирать материю вокруг себя совсем недавно
