Ученые разгадали одну из величайших загадок Вселенной

Она касается сверхмассивных черных дыр.

Когда астрономы 3,5 года назад начали изучать раннюю Вселенную с помощью космического телескопа Уэбб, они обнаружили нечто неожиданное. Были обнаружены сверхмассивные черные дыры, которые существовали еще до того, как Вселенной исполнился 1 миллиард лет. Но текущие модели космоса не могут объяснить столь быстрого роста черных дыр.

Но теперь ученые, считают, что смогли решить загадку массивных черных дыр из ранней Вселенной и могут объяснить, как они стали такими огромными за меньший период времени, чем предполагают теории. Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy, пишет Space.

Сверхмассивные черные дыры с массами в миллионы и даже в миллиарды раз превышающими массу Солнца находятся в центре всех крупных галактик в современной Вселенной, возраст которой составляет 13,8 миллиарда лет.

Проблема заключается в том, что астрономы обнаружили сверхмассивные черные дыры, которые существовали уже через 500 миллионов лет после рождения Вселенной. Но текущие модели космоса предполагают, что что процессы слияния и поглощения, которые, как считается, позволяют черным дырам достигать сверхмассивного состояния, занимают не менее 1 миллиарда лет. Поэтому ученые не могли понять, каким образом черные дыры так быстро стали такими массивными.

Новое исследование, в котором использовалась симуляция условий в ранней Вселенной, основанная на наблюдениях за первым миллиардом лет космической истории, позволило, как считают астрономы, решить загадку сверхмассивных черных дыр.

Астрономы обнаружили, что хаотические условия, существовавшие в ранней Вселенной, спровоцировали рост небольших по размеру черных дыр до сверхмассивных черных дыр, после поглощения огромного количества окружающего вещества. Первые черные дыры, которые появились всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва невероятно быстро выросли и смогли достичь размеров, в десятки тысяч раз превышающих размеры Солнца.

Ученые пришли к выводу, что турбулентные условия и высокая концентрация плотного газа в первых галактиках позволили черным дырам поглощать больше вещества, чем возможно, превышая предел Эддингтона. Он определяет, сколько вещества может упасть в черную дыру, прежде чем излучение, создаваемое таким поглощением, оттолкнет еще больше материи от черной дыры и таким образом будет перекрыт доступ к новой "еде". То есть черные дыры звездной массы, которые появляются после смерти массивных звезд, в ранней Вселенной могли на некоторое время поглощать больше материи, чем это возможно.

Считалось, что эти черные дыры звездной массы слишком малы, чтобы вырасти в гигантские черные дыры, наблюдаемые в центре галактик. Но новое исследование показывает, что они могут вырасти при наличии подходящих условий.

Ученые считают, что выросшие черные дыры, которые представляет собой недостающее звено между черными дырами звездной массы и сверхмассивными черными дырами, сливались друг с другом или же поглощали друг друга. Это привело к появлению гигантских черных дыр в ранней Вселенной.

Считается, что первые сверхмассивные черны дыры появились либо из "легких зародышей", либо из "тяжелых зародышей". Масса первых составляет от десяти до нескольких сотен масс Солнца, а вторых – 100 000 масс Солнца. Ранее предполагалось, что только "тяжелые зародыши" будут достаточно массивными, чтобы обеспечить быстрый рост сверхмассивных черных дыр, обнаруженных в центрах крупных галактик.

Новое исследование показывает, что это может быть не так. Обычные, легкие черные дыры звездной массы могли расти с экстремальной скоростью в ранней Вселенной.

Вы можете поддержать сайт Charter97.org следующим образом:

РАСЧЕТНЫЙ МУЛЬТИВАЛЮТНЫЙ СЧЕТ ДЛЯ ПОЖЕРТВОВАНИЙ:

Название банка: Bank Millennium S.A.
Адрес: ul. Stanislawa Zaryna, 2A, 02-593, Warszawa
IBAN: PL97116022020000000216711123
SWIFT: BIGBPLPW
Название владельца счета: Fundacja “KARTA ‘97”
Назначение платежа: Darowizna na cele statutowe

Связаться с нами можно по адресу [email protected]