Гравитационное самолинзирование массивных двойных черных дыр

Обсерватория Рубина. Астрономы подсчитали, что его оптический обзор неба должен обнаружить признаки целых ста двойных массивных черных дыр в галактиках, поскольку их свет колеблется из-за гравитационного самолинзирования. Предоставлено: Обсерватория Веры К. Рубин.

Большинство галактик были вовлечены в слияние с другими галактиками в течение своей жизни (действительно, эти взаимодействия являются важной фазой в эволюции галактик), и когда они сливаются, их два MBH могут образовать двойную систему, вращающуюся друг вокруг друга. Однако такие двоичные файлы встречаются редко; По теоретическим оценкам, только одна активная галактика из тысячи будет содержать двойную MBH.

Тем не менее, астрономы считают, что обнаружение двойных МБД возможно. Двоичные MBH являются многообещающими источниками гравитационных волн, которые должны быть обнаружены, когда они проходят мимо пульсаров, поскольку они искажают синхронизацию точного импульсного радиоизлучения пульсаров. Кроме того, предсказано, что двойные MBH, которые срастают материал, излучают слабые электромагнитные сигналы по всему спектру. Но до сих пор ни один из этих эффектов не был обнаружен, и никаких бинарных МБД не обнаружено окончательно.

Астроном CfA Розанна ДиСтефано и ее коллеги определили третий метод обнаружения двойных BMH с использованием техники, которую Ди Стефано и ее коллеги впервые предложили в 2018 году. Они предлагают искать изменчивость оптического сигнала из-за гравитационного линзирования MBHs свет, излучаемый аккрецирующим материалом в окружающем их диске.

Переменные кривые блеска успешно использовались для обнаружения гравитационного линзирования от экзопланет, например, поскольку они искажают свет от звезды на заднем плане. Ученые используют компьютерное моделирование эволюции галактик Illustris для оценки частоты, ориентации, аккреции и других свойств двойных MBH.

На основе возможностей обзора пространства и времени, проведенного обсерваторией Рубина, астрономы предсказывают, что от десяти до ста гравитационно-самолинзируемых двойных МБД могут быть обнаружены положительно, даже с учетом множества усложняющих эффектов, таких как затенение пылью или собственное AGN. изменчивость. Результаты будут значительными, поскольку они не только помогут доказать существование двойных систем MBH, но и позволят изучить орбитальные параметры этих объектов и их аккреционную активность.