• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
07.11.2025, 11:10
Любовь С.
1
1,7 тыс

Астрофизики объяснили быстрый рост сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной

❋ 4.8

До сих пор считалось, что сверхмассивные черные дыры в ранней Вселенной росли за счет бесконтрольного поглощения вещества. Однако, смоделировав условия, царившие в космосе вскоре после Большого взрыва, астрофизики выяснили, что этот процесс проходил в два разных этапа.

Черная дыра, растущая со скоростью, превышающей предел Эддингтона в представлении художника. / © NOIRLab/AURA/NSF/P. Marenfeld

Самые первые звезды и галактики сформировались примерно через 400-800 миллионов лет после рождения Вселенной. Тогда же — в эпоху реионизации — возникли сверхмассивные черные дыры (СМЧД). Масса этих объектов, вопреки прогнозам, превышала миллионы и даже миллиарды солнечных, однако точные причины, по которым эти космические «монстры» так быстро выросли (всего за несколько сотен миллионов лет), по-прежнему неизвестны. 

Теперь, задав начальное состояние некоторого количества частиц и и законы их поведения с помощью космологической симуляции, международная исследовательская группа под руководством Цзыйонг Ву (Ziyong Wu) из Чжэцзянского университета (Китай) впервые проследила за рождением СМЧД в ранней Вселенной. Результаты научной работы, опубликованной на сервере препринтов Корнеллского университета, показали, что эти объекты не «пожирали» окружающее вещество, как предсказывали модели, а росли постепенно. 

В частности, когда масса объекта составляла около тысячи солнечных, начинался короткий но крайне интенсивный период поглощения вещества, примерно в три раза превышающий предел Эддингтона, то есть максимально устойчивую скорость «питания» черной дыры. Оказалось, что всего за несколько десятков миллионов лет масса космического «монстра» могла возрасти до 10⁴–10⁵ масс Солнца, вне зависимости от интенсивности вспышек сверхновых и прочих механизмов обратной связи. 

Но поскольку мощное излучение и выброс энергии нагревали окружающий газ, «выдувая» его из центра галактики, к тому моменту, когда масса черной дыры достигала примерно 100 000 солнечных масс, поступление вещества замедлялось и рост останавливался. Такая черная дыра через несколько сотен миллионов лет «догоняла» и даже превосходила собратьев, изначально растущих за счет сверхэддингтоновской аккреции. Таким образом, медленный но стабильный рост оказался эффективнее быстрого «старта». 

Результаты могут изменить представления о происхождении черных дыр в эпоху реионизации: новая модель показала, что стремительный рост ЧД на ранних этапах не определяет их конечные размеры. Значит, наблюдаемые с помощью космической обсерватории «Джеймс Уэбб» сверхмассивные черные дыры могли сформироваться за счет устойчивого эддингтоновского «питания», продолжающегося сотни миллионов лет.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор освещает темы из разных областей науки, включая астрономию, палеонтологию и генетику. Пишет о научных открытиях, природных явлениях и эволюционных процессах.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
2 февраля, 08:40
Любовь С.

Астрономы впервые напрямую связали основание гигантского джета с «тенью» впервые «сфотографированной» сверхмассивной черной дыры M87*. Анализ данных, полученных с помощью Телескопа горизонта событий (EHT), позволил проследить, где именно формируется релятивистская струя и лучше понять механизмы ее возникновения.

2 февраля, 12:59
Редакция Naked Science

С середины XX века мирный атом ассоциируют прежде всего с АЭС. Но при всей важности последних иногда за ними не видят многие другие сферы применения атомных технологий — от транспорта до лечения заболеваний и применения в сельском хозяйстве, новых технологий получения сложных материалов и производства аккумуляторов. Всего на неэнергетические цели на планете работают 223 реактора. Попробуем разобраться, чем они занимаются и какие еще направления находятся в фокусе атомной отрасли.

2 февраля, 10:41
ПНИПУ

Число устойчивых к антибиотикам инфекций растет на 15% в год, унося миллионы жизней. Схожая проблема есть в онкологии. Существующие методы лечения — комбинированная и точечная терапия — несовершенны: первая слишком токсична, а вторая теряет эффективность из-за мутаций. Перспективная альтернатива — молекулярные гибриды, атакующие болезнь сразу по нескольким направлениям. Однако их создание сдерживает фундаментальное ограничение: современные технологии не могут придать этим молекулам стабильную 3D-форму, необходимую для точного воздействия. Чтобы решить эту проблему, ученые Пермского Политеха разработали метод, который заставляет гибридную молекулу самостоятельно принимать нужную трехмерную структуру. Это позволило получить новые соединения с потенциальным противоопухолевым и противовоспалительным действием.

28 января, 10:50
Игорь Байдов

Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.

27 января, 13:01
Александр Березин

Кэтлин Рубинс выступила перед комитетом Национальных академий США и рассказала, что не так с новыми скафандрами для близкой высадки американцев на Луне. Учитывая ее 300-дневный опыт пребывания в космосе, критика выглядит довольно обоснованной. В прошлом году Рубинс ушла с поста руководителя отделения внекорабельной деятельности отдела астронавтов, где она участвовала в разработке новых лунных скафандров.

29 января, 19:38
Александр Березин

Некоторые исследователи предполагали, что по мере исчезновения морского льда белые медведи потеряют кормовую базу и начнут умирать от истощения. Однако их популяция, живущая в районе максимального исчезновения морского льда, напротив, существенно прибавила в весе.

12 января, 15:39
Александр Березин

От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.

28 января, 10:50
Игорь Байдов

Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.

26 января, 14:26
Александр Березин

Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
-
1
+
Из статьи я так и не понял как росли чд.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно