Галактичні центри можуть відчути затор з чорних дір

У центрі майже кожної галактики є надмасивна чорна діра. Більшість величезних об’єктів живуть спокійним життям, але час від часу вони стають активними, а навколо них утворюється акреційний диск, який живить їх. Усередині цього диска набагато менші чорні діри можуть взаємодіяти і навіть утворювати затори.

Нова робота має на меті зрозуміти середовище всередині цих акреційних дисків і те, як вони можуть сприяти або не сприяти зіткненням між чорними дірами зоряного розміру. Газ у дисках і ці чорні діри взаємодіють інтригуючими способами, які змушують ці надзвичайно щільні об’єкти мігрувати до певних зон.

Дослідники називають ці перетини “міграційними пастками”. Саме там і виникають чорнодіряві затори. Зі збільшенням популяції зоряних чорних дір у цих регіонах зростає ймовірність зіткнень. Але ці пастки досить чутливі до властивостей надмасивної чорної діри, і найактивніші чорні діри навряд чи мають такі пастки.

“Ми подивилися, скільки і де у нас буде цих напружених перетинів. Теплові ефекти відіграють вирішальну роль у цьому процесі, впливаючи на розташування і стабільність міграційних пасток”, – говорить провідний автор доктор Євген Грішин з Університету Монаша. “Одним з наслідків цього є те, що ми не бачимо міграційних пасток в активних галактиках з великою світністю”.

Надмасивні чорні діри та їхні акреційні диски перебувають у центрі уваги астрофізики. Вони часто настільки яскраві, що відповідають світності своєї галактики, через що отримали назву активних галактичних ядер (AGN). Але вони не просто яскраві – вони формують еволюцію своїх галактик. Тому розуміння тонкощів їхньої будови допомагає зрозуміти, як вони можуть впливати на подальший розвиток галактик.

Йдеться не лише про великі чорні діри. Малі теж мають значення. Гравітаційно-хвильова астрономія наразі чутлива до зіткнень зоряного розміру, і пошук середовищ, де вони можуть відбуватися частіше, неймовірно захоплюючий. Втім, попереду ще багато роботи.

“Незважаючи на ці важливі знахідки, багато чого у фізиці чорних дір та їхнього оточення залишається невідомим, – продовжує д-р Грішин. “Ми в захваті від отриманих результатів, і тепер ми на крок наблизилися до того, щоб дізнатися, де і як чорні діри зливаються в ядра галактик. Майбутнє астрономії гравітаційних хвиль і досліджень активних галактичних ядер є надзвичайно багатообіцяючим”.