Разгадка тайны сверхмассивных черных дыр

БПочти через миллиард лет после Большого взрыва произошел извержение первого квазара Вселенной — сверхмассивной черной дыры в центре недавно образовавшейся галактики. Но как могли появиться объекты размером с миллиард солнечных масс за такое короткое время — с астрономической точки зрения?

Международная группа исследователей нашла ответ на этот вопрос с помощью компьютерного моделирования: холодный турбулентный поток газа конденсируется, образуя первую черную дыру массой от десяти до ста тысяч солнечных масс. Ученые пишут, что эти объекты затем выступают в роли «зародышей» для образования сверхмассивных черных дыр. В журнале «Природа»..

Читать тоже

В современном мире почти каждая галактика имеет в центре массивную черную дыру, масса которой в миллионы или миллиарды раз превышает массу нашего Солнца. Сначала астрономы полагали, что эти сверхмассивные черные дыры будут увеличиваться более или менее равномерно на протяжении всей космической истории. Однако эту идею пришлось скорректировать, когда в ранней Вселенной было открыто множество квазаров. Они также являются сверхмассивными черными дырами, в которых материя течет и нагревается в процессе — вот почему квазары сияют ярче, чем галактика в их центре.

«Космическое моделирование показало, что эти квазары могли образоваться из-за потоков холодного газа», — объяснил Мохаммед Латиф из Университета Объединенных Арабских Эмиратов и его коллеги из Австрии, Великобритании и Канады. «Но предпосылкой для этого является то, что черные дыры, имеющие массу от десяти до ста тысяч солнечных, действительно существуют. Однако до сих пор нет убедительного объяснения его образования».

Читать тоже

Вид рядом с черной дырой, нарисованный Эйприл Хобарт, CXC: черная дыра в центре вихря горячего газа.  Исследования яркого света, излучаемого циркулирующим газом, часто показывают не только существование черных дыр, но и их возможные свойства.  (Фото: Фото 12/Universal Images Group через Getty Images)

Хотя необычные сценарии могут привести к образованию этих «зародышей» сверхмассивных черных дыр, они редко объясняют частоту появления квазаров в молодой Вселенной.

Латиф и его коллеги успешно использовали компьютерное моделирование с высоким разрешением, чтобы найти объяснение образования первых черных дыр. Как сообщают ученые, приток холодного газа в галактики, сформировавшиеся в молодой Вселенной, вызывает сильную турбулентность — эта турбулентность не позволяет звездам формироваться из газа обычным путем.

Читать тоже

Только когда накопленная масса холодного газа увеличивается до 30 000–40 000 масс Солнца, плотное газовое облако под действием собственной гравитации схлопывается и образует сверхмассивную черную дыру.

По словам Латифа и его коллег, этот простой и мощный процесс гарантирует, что везде, где достаточно газа для образования квазара, изначально может образоваться «семя». Этот процесс также происходит достаточно часто, чтобы объяснить количество квазаров. «Первые квазары являются естественным следствием формирования структур в ранней Вселенной и не требуют хорошо настроенной экзотической среды, как считалось ранее», — заявили исследователи.

Leave a Comment

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.