Двойные сверхмассивные чёрные дыры предложили обнаруживать по гравитационному линзированию

Астрофизики представили обзор методов обнаружения двойных сверхмассивных чёрных дыр, которые остаются неуловимыми на субпарсековых расстояниях. Работа опубликована на arXiv и описывает два перспективных канала, основанных на гравитационном линзировании света далёких звёзд.

Такие пары образуются в результате иерархических слияний галактик, но между разделением в килопарсеки, доступным прямому наблюдению, и миллигерцовым диапазоном, который будет изучать LISA, существует пробел. Именно здесь может помочь линзирование.

Первый канал — линзирование звёзд балджа Млечного Пути центральной бинарной системой Sgr A*. Вторичное изображение такой системы, как указывается в работе, уже может быть доступно телескопам класса ELT.

Второй механизм — квазипериодическое линзирование звёздного света (QPLS). Вращение каустик, создаваемых неактивной двойной системой, периодически усиливает яркость отдельных звёзд в галактике-хозяйке с периодом, равным орбитальному периоду пары.

Расчёты авторов показывают, что модель QPLS предсказывает от 1 до 50 (по другим оценкам — от 190 до 5000) двойных систем на кубический парсек с периодами менее 10 лет и красным смещением z меньше 0,3.

Это открывает возможности для мультимессенджерных наблюдений: такие системы могут быть источниками для массивов пульсарного тайминга и попадать в диапазон LISA.

Авторы также называют основные задачи на будущее, в том числе интеграцию с обзорами эпохи LSST, которые позволят проверять предсказания модели на больших выборках.