Чёрные дыры сталкиваются чаще: учёные нашли причину в космических "ловушках"

В центре большинства галактик располагаются сверхмассивные черные дыры, которые обычно остаются в спокойном состоянии, пока не окружены аккреционным диском, который активизирует их.

Эти диски состоят из газа и пыли, питающих черную дыру, и могут служить ареной для взаимодействия между меньшими звездными черными дырами.

Недавнее исследование, опубликованное в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, исследует, как эти взаимодействия могут способствовать или препятствовать столкновениям черных дыр.

В ходе исследования ученые выявили так называемые "миграционные ловушки" в аккреционных дисках. Эти ловушки — это области, где условия, такие как гравитационные и термические эффекты, приводят к тому, что звездные черные дыры скапливаются и застревают, увеличивая вероятность их столкновений. Эти столкновения могут быть источником гравитационных волн, которые сегодня активно изучаются в рамках гравитационно-волновой астрономии.

Интересно, что вероятность образования миграционных ловушек и их стабильность во многом зависят от свойств самой сверхмассивной черной дыры, включая ее массу и скорость вращения. Так, в активных галактических ядрах с высокой светимостью миграционные ловушки формируются реже. Это подчеркивает, как важны физические условия внутри аккреционных дисков для динамики черных дыр.

Исследование также подчеркивает значимость тонкого понимания структур аккреционных дисков не только для астрофизики, но и для понимания эволюции галактик в целом. Сверхмассивные черные дыры и активные галактические ядра часто настолько ярки, что их светимость сопоставима со светимостью всей галактики, что делает их важными участниками в формировании и развитии галактических структур.