Сверхмассивная черная дыра в ранней Вселенной «задремала» после «переедания»
Черная дыра, недавно обнаруженная на окраине космоса при помощи телескопа «Уэбб», поразила ученых количеством единовременно поглощенной ей материи — ничтожно малым. Похоже, последний прием «пищи» был столь обильным, что после него сверхмассивный гигант практически впал в «спячку». И это обстоятельство может привести астрономов к разгадке тайны сверхбыстрого роста черных дыр в ранней Вселенной.
Астрономы со всего мира продолжают сканирование окраин Вселенной с помощью самого мощного на сегодняшний день инфракрасного телескопа. И одна из последних обнаруженных там сверхмассивных черных дыр, в центре галактики GN-1001830, показалась астрофизикам «невозможной» даже на фоне своих «коллег по классу». Колоссальный провал в пространстве-времени массой 400 миллионов Солнц существовал уже через 800 миллионов лет после Большого взрыва.
Более того, как известно, масса большинства сверхмассивных черных дыр не превышает 0,1% от общей массы их галактик-хозяев. Однако обнаруженный монстр настолько громаден, что на его долю приходится более 40 процентов. Но не это самое удивительное: при таких впечатляющих габаритах черная дыра не поглощает материю. Вернее, поглощает, но скорость аккреции газа в 100 с чем-то раз ниже теоретически рассчитанного минимума (предела Эддингтона). Другими словами, она на жесткой «диете».
Как черная дыра доросла до таких размеров при таком режиме питания — моментально стало загадкой, требующей ответа. И команда астрофизиков, после долгой и кропотливой работы, готова его дать: судя по всему, совсем недавно внутри GN-1001830 случилось поглощение гигантских размеров. И сейчас сингулярности нужно время, чтобы «переварить» полученное ей одномоментно громадное количество материи. Такой сценарий не просто объясняет состояние одной конкретной черной дыры, но и позволяет решить более фундаментальную проблему.
«Не исключено, что черные дыры изначально рождаются большими — это могло бы объяснить, их наличие в ранней Вселенной. Но есть и другое объяснение: они переживают периоды исключительной активности, за которыми следуют длительные периоды покоя», — отметил соавтор исследования, профессор Роберто Майолино из Кембриджской лаборатории Кавендиша.
Компьютерные симуляции показали, что черные дыры могут вести себя, как бурые медведи, впадающие в спячку зимой. Во время коротких вспышек активности они способны «игнорировать» предел Эддингтона. 5-10 миллионов лет продолжается их интенсивный рост, после чего наступают 100 миллионов лет относительного покоя. Эта схема потенциально способна разрушить затруднения, связанные с наличием чересчур массивных черных дыр в ранней Вселенной. Хотя все еще остается проблема существования там излишне крупных галактик.
Самое популярное
