Ученые раскрыли загадку быстрого роста сверхмассивных черных дыр
Ирландские астрофизики предложили решение одной из главных загадок космологии: как сверхмассивные черные дыры успели вырасти до гигантских размеров в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва. Согласно их исследованию, ключевую роль сыграл хаотичный и богатый газом период ранней Вселенной.
Исследование астрофизиков из Университета Мейнута (Ирландия) показало, что ключевую роль в стремительном росте сыграла хаотичная и плотная среда молодой Вселенной. Результаты опубликованы в журнале Nature Astronomy.
«Мы обнаружили, что хаотические условия, существовавшие в ранней Вселенной, привели к тому, что ранние черные дыры меньшего размера превратились в сверхмассивные черные дыры, которые мы наблюдаем позже, после безумного поглощения материала вокруг них», — сказал ведущий автор исследования Даксал Мета.
Компьютерное моделирование показало, что первое поколение черных дыр, появившихся всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва, росло невероятно быстрыми темпами, в десятки тысяч раз превышая размеры нашего Солнца.
Именно поэтому черные дыры, рожденные в ранней Вселенной, как было замечено космическим телескопом Джеймса Уэбба, сумели так быстро достичь таких сверхмассивных размеров. «Этот прорыв раскрывает одну из самых больших загадок астрономии», — подчеркнул один из авторов работы Льюис Проул.
Такое явление стало возможным благодаря коротким, но мощным фазам так называемой «сверхэддингтоновской аккреции». Этот термин описывает процесс, при котором черная дыра поглощает вещество чрезвычайно быстро. Открытие позволило восполнить «недостающее звено» между первыми звездами и сверхмассивными черными дырами, которые появились гораздо позже. До этого считалось, что ранние черные дыры слишком малы, чтобы вырасти в гигантские объекты, наблюдаемые в центрах ранних галактик. Теперь же понятно, что они могут невероятно быстро превратиться в массивные структуры при определенных условиях.
Открытие не только меняет понимание происхождения черных дыр, но и имеет значение для будущих исследований. Как отмечают авторы работы, совместный американо-европейский аппарат LISA (Laser Interferometer Space Antenna), запланированный к запуску в 2035 году, потенциально сможет зафиксировать гравитационные волны от слияния молодых и быстрорастущих черных дыр. Исследование также показывает, что ранняя Вселенная была гораздо более хаотичной, турбулентной и населенной массивными черными дырами, чем считалось ранее.
Ранее исследователи зафиксировали возобновление активности сверхмассивной черной дыры в центре гигантской радиогалактики J1007+3540 после периода тишины почти в 100 млн лет. Исследователи сравнили процесс с извержением космического вулкана, масштаб которого достигает миллиона световых лет.
Самое популярное
