Излучение из окрестностей чёрных дыр можно использовать для определения расстояния до них

Профессор Хагай Нетцер (Hagai Netzer) из Тель-Авивского университета (Израиль) вместе с соратниками из Китая и Франции заявляет о возможности использования удалённых чёрных дыр (ЧД) для проверки расстояний до далёких галактик, а также скорости расширении Вселенной в ранний период её истории.

Напомним: по современным взглядам, нынешняя Вселенная расширяется всё быстрее и быстрее, однако точности классических методов часто не хватает, чтобы надёжно определить скорость такого расширения.

Сейфертовские галактики (вроде изображённой здесь галактики Циркуль) успешно использовались астрономами для проверки возможности определения дистанции при помощи СМЧД. (Иллюстрация Hubble, NASA.)

Г-н Нетцер рассуждает следующим образом: поскольку вещество, падающее на ЧД, перед исчезновением за горизонтом событий оказывается в аккреционном диске и разогревается до огромных температур, его излучение легко зарегистрировать даже с расстояний в миллиарды световых лет. Некоторые сверхмассивные ЧД в ядрах далёких галактик имеют светимость, которая в десятки и сотни раз превышает суммарную мощность всех звёзд галактик вроде нашей. При этом, зная интенсивность излучения у источника и регистрируемую на Земле светимость аккреционного диска на том или ином расстоянии, можно, сравнивая их, установить, какое именно расстояние лежит между нами и данной ЧД: ведь интенсивность излучения её окрестностей снижается пропорционально квадрату расстояния.

Но как узнать, сколько энергии излучает сверхмассивная ЧД в миллиарде–другом парсеков от нас? По словам Хагая Нетцера, это можно сделать по аналогии с находящимися «всего лишь» в десятках миллионах световых лет от Земли ЧД, светимость которых нам известна (равно как и их масса). Поскольку массу можно измерить (такие нетривиальные технологии давно существуют) даже для предельно далёких объектов, постольку, сравнивая массу чёрной дыры с её светимостью, можно получить эффективное средство определения расстояний до окрестностей чёрных дыр на сверхбольших дистанциях.

Хотя уже предлагалось использовать чёрные дыры в квазарах с той же целью, новая методика, по словам её авторов, показала себя более эффективной, выдав приемлемые результаты для чёрных дыр, расположенных в сотнях миллионах световых лет от нас.
Отчёт об исследовании опубликован в журнале Physical Review Letters, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.

Подготовлено по материалам Phys.Org.