В Mrk 501 нашли признаки пары чёрных дыр

Международная группа астрономов под руководством Сильке Бритцен из Института радиоастрономии Общества Макса Планка в Бонне обнаружила в центре галактики Mrk 501 второй радиоджет. Наблюдения, охватившие примерно 23 года, показывают, что его положение меняется. Вместе с повторяющимися колебаниями яркости это поддерживает гипотезу, что в ядре галактики обращаются друг вокруг друга две сверхмассивные чёрные дыры. Общество Макса Планка сообщило о результатах 7 апреля 2026 года. Статью принял журнал Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Что говорят джет и 121-дневный цикл

Что показывают джет и 121-дневный цикл Джетом называют узкий поток частиц, выбрасываемый областью вокруг чёрной дыры. В Mrk 501 раньше наблюдали один такой поток, направленный почти на Землю. Поэтому он выглядит ярким. Второй джет ориентирован иначе. Радионаблюдения на нескольких частотах позволили проследить, как он за несколько недель менял положение и повторял траекторию рядом с первым.

По движению джета и повторяющимся колебаниям яркости исследователи оценили период обращения предполагаемой пары примерно в 121 день. Расстояние между чёрными дырами, согласно расчётам, составляет от 250 до 540 расстояний между Землёй и Солнцем. Это косвенные признаки: из-за огромной удалённости Mrk 501 астрономы не могут увидеть чёрные дыры по отдельности.

В июне 2022 года радиоизлучение системы приобрело форму кольца. Исследователи допускают, что передняя чёрная дыра могла искривить свет второго джета, словно линза. Но кольцевая форма сама по себе не доказывает ни линзирование, ни наличие пары. Это лишь одно из возможных объяснений наблюдения.

Представим две лампы, которые невозможно различить по отдельности. Зато можно заметить, что один из связанных с ними световых потоков перемещается, а общая яркость повторяется через равные промежутки. Такие признаки помогают предположить, что источники движутся, но не заменяют изображения каждой лампы. В Mrk 501 косвенными подсказками служат движение джета и повторяющийся цикл яркости.

Как пульсары могли бы проверить эту версию

Как проверить гипотезу с помощью пульсаров Дополнительную проверку могут обеспечить массивы времени прихода импульсов пульсаров, или PTA. Это сети телескопов, которые десятилетиями следят за миллисекундными пульсарами, быстро вращающимися нейтронными звёздами с очень регулярными радиоимпульсами. Гравитационные волны слегка меняют время прихода этих импульсов. Чтобы связать сигнал именно с Mrk 501, астрономам нужно выделить источник в нужном направлении и показать, что частота сигнала со временем растёт, как ожидается при сближении пары.

Отделить такой сигнал от помех непросто. На измерения влияют шумы самих пульсаров, межзвёздной среды и приборов, а также ошибки в расчётах движения планет, необходимые для точной сверки времени. Кроме того, общий фон гравитационных волн, о свидетельствах которого Европейский массив и другие группы сообщили в 2023 году, ещё не указывает на отдельную систему в Mrk 501. Результат тогда не достиг критерия, приведённого в сообщении Института радиоастрономии Общества Макса Планка: вероятность случайного совпадения должна быть меньше одного на миллион.

Авторы предполагают, что пара может слиться примерно через 100 лет. Но этот срок зависит от пока неизвестных масс чёрных дыр, поэтому речь идёт о расчётной возможности, а не о дате. В доступном описании исследования нет численной оценки статистической убедительности 121-дневного периода и сравнения модели двойной системы с другими объяснениями поведения активного ядра галактики.

Подготовка научной статьи требует аккуратного разбора источников и ограничений; подробнее о работе над научными статьями можно узнать отдельно.