Первичные черные дыры могли изгонять звезды и занимать их место
Группа астрофизиков во главе с доктором Бадала Бхаллой решила обратить внимание своих коллег на альтернативную гипотезу происхождения черных дыр — в самые ранние моменты после Большого взрыва. В новом исследовании она описала сценарии взаимодействия таких черных дыр с первыми звездами, которые должны были часто оканчиваться для последних весьма плачевно.
Согласно классической модели, черные дыры обязаны своим происхождением коллапсу сверхмассивных звезд (которых в ранней Вселенной, по всей видимости, было гораздо больше, чем в современной). Но, как считают некоторые астрономы, эти объекты могли зародиться гораздо раньше — буквально в первые мгновения после появления времени и пространства. И на самом деле они являются одним из эффектов резких колебаний плотности вещества, причем существуют (или существовали) в огромном диапазоне форм и размеров: от субатомных до гигантских, массой в миллионы Солнц.
Если эта гипотеза верна, то уже на этапе зарождения первых звезд им приходилось вступать во взаимодействие с черными дырами. И особенно заметным должно было стать их влияние на двойные звездные системы. Возможные модели этого влияния и способы обнаружить его фактические следы и стали объектом нового исследования. Особенно в свете того обстоятельства, что черные дыры малой массы вполне могут быть частью той самой пока не обнаруженной темной материи.
Команда Бхаллы описала главный принцип взаимодействия черной дыры средней массы с бинарной системой звезд или других черных дыр, включающий в себя выделение значительной энергии. Диапазон способов, которыми эта энергия может передаваться, на самом деле довольно широк. Всего ученые выделили пять основных сценариев:
Затвердевание — два тесно связанных объекта передают энергию третьему, свободному. Это приводит к уменьшению разделяющего их расстояния;
Размягчение — свободное тело передает энергию связанной системе. Результат: увеличение расстояния между элементами системы, но без потери связанности;
Разрушение — свободное тело передает бинарной системе достаточно энергии, чтобы она перестала быть бинарной и распалась;
Захват — включение свободного объекта в бинарную систему;
Обмен — свободный объект выбрасывает из связанной системы один из ее членов и сам занимает его место.
Проанализировав вероятности каждого из сценариев, астрофизики пришли к выводу, что затвердевание, размягчение и разрушение будут встречаться реже всего. А вот модели захвата и обмена должны быть, напротив, очень распространены. Доказательством этой модели станет обнаружение большого числа двойных черных дыр в ранней (или современной нам) Вселенной. И, как подчеркивают исследователи, последние данные о Млечном Пути намекают на то, что подобные открытия могут вскоре появиться.
