Астрономите за първи път в историята са заснели радиоизображение, което ясно показва две черни дупки, обикалящи една около друга. Това откритие потвърждава теория, по която учените работят от десетилетия – че във Вселената съществуват двойки свръхмасивни черни дупки, свързани в общ гравитационен танц.

Новото изображение показва двойка такива черни дупки в центъра на ярък квазар, известен като OJ287. Той се намира на около пет милиарда светлинни години от Земята, в съзвездието Рак. Квазарите са изключително енергийни обекти в сърцата на галактиките – места, където материята около черните дупки се нагрява и излъчва ярка светлина, докато се поглъща от тях.

По думите на водещия автор на изследването Маури Валтонен от университета в Турку, Финландия, снимката е „най-ясното доказателство досега“, че бинарните черни дупки наистина съществуват. Той обяснява, че квазарът OJ287 е толкова ярък, че може да бъде наблюдаван дори от любители астрономи с частни телескопи. До този момент учените са успявали да заснемат отделни черни дупки – като тази в центъра на нашия Млечен път или известната в галактиката Messier 87 – но никога две, движещи се заедно в орбита.

Досега учените имаха само косвени доказателства за подобни системи, благодарение на засечените гравитационни вълни – колебания в пространството и времето, които се появяват при сблъсъци на масивни тела. Но визуално двете черни дупки в OJ287 никога не бяха различавани, тъй като дори най-мощните телескопи не можеха да ги разграничат като отделни обекти.

OJ287 се наблюдава от повече от век. На стари фотографии от края на XIX век той вече присъства, макар тогава човечеството дори да не е знаело, че черните дупки съществуват. Квазарът привлича вниманието на учените през 1982 г., когато финландският астроном Аймо Силанпяа забелязва, че яркостта му се променя в цикъл от приблизително 12 години. Това кара изследователите да предположат, че в сърцето на OJ287 има две черни дупки, които обикалят една около друга и си взаимодействат с околния газ и прах.

Сега, повече от 40 години по-късно, това предположение най-после получава потвърждение. Радиоизображението е създадено благодарение на комбинирани наблюдения от наземни телескопи и от руския космически апарат „РадиоАстрон“, който обикаля Земята на орбита, достигаща почти до половината разстояние до Луната. Тази уникална перспектива е осигурила изключителна разделителна способност – около сто хиляди пъти по-ясна от обикновените оптични изображения. Когато учените сравняват новите данни с теоретичните модели, се оказва, че двете черни дупки се намират точно там, където се е очаквало.

Според Валтонен самите черни дупки не излъчват светлина, но могат да бъдат засечени чрез струите от частици, които изхвърлят, или чрез сиянието на горещия газ около тях. Изображенията разкриват, че струята от по-малката черна дупка е усукана, наподобявайки водна струя от въртящ се маркуч – ефект, причинен от нейното движение около по-големия ѝ спътник. Учените смятат, че тази струя ще изглежда като люлееща се опашка, която се променя с времето, докато малката черна дупка продължава своята 12-годишна орбита.

Откритието е не само научен пробив, но и рядка възможност астрономите да наблюдават как се развива подобна система в реално време – нещо, което досега беше само хипотетична идея.