Новая гипотеза объясняет, как могли появиться первые сверхмассивные черные дыры

Дата: 2017-03-17

Немного кто будет спорить с мнением, что сверхмассивные черные дыры являются одними из самых смертоносных астрономических объектов во Вселенной. Невообразимый уровень их гравитации не позволяет ничему, даже свету, избежать поглощения, будто только объект пересекает границу их горизонта. Потому неудивительно, что эти «космические обжоры» не ослабляют степень внимания ученых в свою сторону еще с основы 20-го столетия.

 

Современная наука считает, что этак называемые сверхмассивные черные дыры присутствуют в центре практических всех крупных (и не лишь) галактик, включая нашу собственную. В то же пора для науки до сих пор остаются без ответа многие вопросы, связанные с природой этих объектов. Однако новое изыскание международной группы астрономов, возможно, дает ответ на одинешенек из самых интересных вопросов, связанных со сверхбольшими черными дырами: будто именно сверхмассивные черные дыры, обладающие массой в миллионы, а то и миллиарды один превосходящей массу нашего Солнца, могли этак быстро образоваться еще на заре истории нашей Вселенной. Ведь наблюдения за первыми галактиками показали, что чёрные дыры в их центре стали сверхмассивными итого через 800 тысяч лет после появления Вселенной.

Используя компьютерное моделирование, исследователи выяснили, что эти гиганты подлинно способны очень быстро разрастаться, если будут высасывать довольно жизни (читай: впитывать излучения) из соседних галактик, при этом существенно замедляя процесс звездообразования в таких галактиках. Выходить это могло следующим образом: соседняя с черной дырой галактика пора от времени выплевывает мощные всплески космического излучения, которые делят молекулярный водород (H2) на атомный водород, тем самым не позволяя образовываться новым звездам, этак как весь образовавшийся материал засасывается черной дырой, позволяя ей скоро накапливать свою массу. Выводы астрономов были опубликованы в последнем номере журнала Nature Astronomy.

«Коллапс галактик и формирование черных дыр с массой в миллион один больше массы Солнца занимает в этом случае итого около 100 000 лет – фактически миг по космическим меркам», — объясняет соавтор работы и профессор астрономии из Колумбийского университета Золтан Хайман.

«Через несколько сотен миллионов лет черная прореха превращается в сверхмассивную черную дыру, разрастаясь до массы, которая уже в миллиарды один превосходит солнечную. И это уже гораздо быстрее, чем мы могли бы ожидать».

Несмотря на их нынешние чрезмерные аппетиты, самые первые сверхмассивные черные дыры, если можно этак выразиться, все же придерживались некоторых «стандартов поведения за столом». Исследователи установили, что находящаяся по соседству с черной дырой галактика должна обладать определенным размером, яркостью, а также быть на определенной дистанции с галактикой, в которой собственно находится сама черная прореха. Тем не менее размеры галактики-донора и дистанция до галактики-носителя сверхмассивной черной дыры могут быть гораздо меньше, чем говорили предыдущие исследования.

«Соседняя галактика в таком случае не должна быть слишком близко или чересчур далеко, или, как говорит «принцип Златовласки», быть чересчур холодной или слишком горячей», — сообщает еще одинешенек соавтор исследования, Джон Уайз, профессор астрофизики из Технологического института Джорджии (США). — То кушать только при наличии галактики-донора правильного размера и правильной удаленности от галактики-носителя черной дыры мы можем получить подобный сверхбыстрый рост последней».

Исследователи считают, если мы разберемся в том, будто могли образоваться первые и самые древние черные дыры, мы сможем лучше постигнуть, какой была Вселенная задолго до основы существования нашей Солнечной системы. Ученые уже планируют продолжить разбираемое ныне исследование и одной из задач ставят изучение того, будто именно слияние миллионов черных дыр и звезд могло повергнуть к появлению самых древних сверхбольших черных дыр.

«Понимание того, будто могли появиться сверхмассивные черные дыры, сможет рассказать нам о том, будто формировались и развивались галактики, включая нашу собственную, а также одарить нас новой информацией об истории Вселенной, в которой мы все живем», — подытожил ведущий автор исследования, Джон Реган, докторант Городского университета Дублина.