Приветствую Вас Гость | RSS

Астролябия

Главная » 2017 » Март » 17 » Как возникали первые чёрные дыры Вселенной
10:55
Как возникали первые чёрные дыры Вселенной
Рождение чёрной дыры в ранней Вселенной

Так художник представил себе рождение чёрной дыры в ранней Вселенной


Первые гигантские чёрные дыры росли сверхбыстрыми темпами благодаря «помощи» соседних с ними галактик, чьё излучение не давало звёздам сформироваться внутри «зародышей» будущих гигантов Вселенной.

«Коллапс галактики и формирование чёрной дыры с массой в миллион Солнц происходит в таком случае всего за 100 тысяч лет, мгновение по космическим меркам. Через несколько миллионов лет она вырастает до массы в миллиард Солнц, что заметно быстрее, чем мы ожидали увидеть», — заявил Золтан Хайман (Zoltan Haiman) из университета Колумбии в Нью-Йорке (США).

Считается, что в центре большинства массивных галактик обитают сверхмассивные чёрные дыры, чья масса может составлять от миллиона до миллиардов масс Солнца. Причины образования этих объектов пока не совсем ясны. Изначально учёные считали, что подобные объекты возникали таким же путём, как их «нормальные» кузены — в результате гравитационного коллапса звёзд и последующего слияния нескольких крупных чёрных дыр.

Наблюдения за первыми галактиками Вселенной заставили астрофизиков усомниться в этом — оказалось, что в них обитают чёрные дыры с массой в десятки миллиардов Солнц. Подобные объекты, как показывают расчёты, просто не успели бы вырасти до таких размеров, если бы они родились маленькими. Поэтому некоторые учёные начали считать, что сверхмассивные чёрные дыры рождаются по более экзотическим сценариям — в результате коллапса гигантских облаков из «чистого» атомарного водорода или благодаря наличию в них сгустков тёмной материи.

Хайман и его коллеги предложили ещё один необычный сценарий рождения крупнейших чёрных дыр Вселенной, ключевую роль в котором играют не их «зародыши», а их космические соседи — другие крупные галактики. Гипотеза так пришлась по душе, что они даже испекли торт для начальника.

Главным препятствием для роста чёрных дыр, по словам Хаймана, являются звёзды, вернее процесс их образования. Когда чёрные дыры начинают расти, внутри их «зародыша» возникают сгустки материи, туманности, где рождаются десятки и сотни звёзд. Звёзды будут притягивать газ и мешать ему двигаться в сторону чёрной дыры, благодаря чему её рост останавливается фактически сам по себе.

Процесс формирования звёзд можно остановить, если в тот момент, когда «зародыш» чёрной дыры сжимается, молекулы водорода в нём будут расщеплены на отдельные атомы или ионы. Подобное, как предположили Хайман и его коллеги, может осуществить достаточно крупная галактика со значительным числом молодых звёзд, вырабатывающих большое количество рентгена и ультрафиолета.

Учёные проверили эту идею, создав компьютерную модель ранней Вселенной, населённой первыми галактиками и зародышами чёрных дыр. Как показали их расчёты, крупные галактики действительно могут ускорять рост чёрных дыр в своих «соседках», если они расположены на определённом расстоянии от них и имеют правильную массу и яркость. Тогда газ в соседних галактиках распадается на атомы, но нагревается не так сильно, чтобы галактика просто распалась на части, не образовав чёрной дыры, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.

Все эти расчёты, как подчеркивают учёные, не исключают альтернативных сценариев формирования крупнейших чёрных дыр Вселенной. Как надеются Хайман и его коллеги, запуск телескопа «Джеймс Уэбб», крупнейшего орбитального телескопа мира, поможет увидеть эти ранние галактики и понять, действительно ли они помогали чёрным дырам расти или их формирование шло по какому-то иному пути.


Категория: Далёкие рубежи | Просмотров: 388 | Добавил: astrolabia | Теги: чёрные дыры, Вселенная | Рейтинг: 5.0/1
Всего комментариев: 0
avatar
Звёздная карта
Вход на сайт
Поиск
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0