«Невозможные» черные дыры ранней Вселенной объяснили по Хокингу
Космическая обсерватория «Джеймс Уэбб» наблюдает самые далекие галактики такими, какими они были всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва. В центрах этих галактик обнаружили черные дыры настолько огромных масс, что космологи не могут понять, как эти объекты могли успеть столь быстро разрастись. На помощь пришла давняя гипотеза так называемых первичных черных дыр, которые считал возможными Стивен Хокинг.
В космосе наблюдают черные дыры двух основных разновидностей. Первая — черные дыры звездных масс, результат коллапса ядра «умершей» и очень массивной звезды. Вторая — сверхмассивные черные дыры в центрах галактик.
К примеру, в центре Млечного Пути расположена черная дыра массой в четыре миллиона Солнц, а в галактике М87 центральная сверхмассивная черная дыра заключает в себе целые миллиарды солнечных масс. Это астрофизиков не удивляет: за долгие миллиарды лет существования у обоих объектов было достаточно времени, чтобы набрать такой вес.
Серьезные вопросы возникли после того, как космический телескоп «Джеймс Уэбб» начал присылать снимки самых далеких галактик. Они запечатлены на этих изображениях такими, какими были в первый миллиард лет существования Вселенной. Напомним, ей 13,8 миллиарда лет.
В этих молодых, практически только что родившихся, галактиках наблюдают черные дыры с массами как минимум в миллионы Солнц. То есть в столь ранней Вселенной уже были примерно такие же черные дыры, как в центре нашей весьма крупной галактики, которой приблизительно 12 миллиардов лет. Предстоит разобраться, как такое может быть.
Этой целью недавно задались исследователи из Италии. Своими соображениями они поделились в статье для Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (доступна на сервере препринтов arXiv.org).
Ученые отметили, что до сих пор в основном рассматривали два сценария образования сверхмассивных черных дыр. Первый вариант: это результат слияния черных дыр звездных масс и постепенного поглощения окружающего вещества. Как объяснили астрофизики, такая версия для самых далеких объектов не подходит: за считаные сотни миллионов лет после Большого взрыва этим способом нельзя было бы получить в центре галактики то, что мы имеем в современном Млечном Пути.
Второй сценарий предполагает, что огромные массы вещества в молодой Вселенной схлопывались в черные дыры сразу. Но и это в глазах ученых не выглядит достаточно убедительно: по их словам, условия образования таких «тяжелых семян» сверхмассивных черных дыр не вполне ясны. Поэтому исследователям пришлось обратиться к еще одной возможной альтернативе: они предположили, что черные дыры в центрах галактик — это множество собранных воедино гипотетических первичных черных дыр.
Версию о существовании таких объектов активно отстаивал Стивен Хокинг. Он подозревал, что сравнительно небольшие черные дыры повсеместно возникли во Вселенной вскоре после того, как ее заполнило первое вещество: в самом начале Вселенная еще была компактной, поэтому материи должно было быть очень тесно, и ее сверхплотные сгустки коллапсировали. Хокинг полагал, что по сей день непонятая темная материя состоит именно из этих первичных черных дыр.
К сожалению, поиски этих объектов в космосе пока безуспешны. Но, как подчеркнули итальянские астрофизики, если бы эти первичные черные дыры действительно существовали, то из них за первый миллиард лет Вселенной легко могло сформироваться как раз то, что мы видим на снимках «Уэбба».
Существуют и альтернативные объяснения быстрому набору масс черными дырами древней Вселенной — модели циклической космологии. В них Вселенная с самого Большого взрыва уже имела немало черных дыр, поскольку они достались ей от прошлых циклов Вселенной. Naked Science писал об одной из популярных концепций такого рода, теории Николая Горькавого.
Telegram 
Дзен 
VK Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Нуклеосомы — основные «катушки» упаковки ДНК — почти всегда находятся в искаженном состоянии, а не в аккуратной и стабильной форме, как считалось десятилетиями. Именно через такие микроскопические изменения, как выяснили ученые, клетка регулирует работу генов — а значит, управляет развитием, реакцией на внешние раздражители и даже возникновением болезней.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии