Найденная черная дыра в ранней Вселенной одновременно объяснила их быстрый рост и «маленькие красные точки»
В ранней Вселенной нашли черную дыру, спрятанную в плотной газовой оболочке. Ее необычные свойства могут объяснить, почему первые черные дыры росли с огромной скоростью, а также пролить свет на природу «маленьких красных точек».
Сверхмассивные черные дыры (СМЧД) существовали уже тогда, когда Вселенной не было и миллиарда лет. Масса некоторых из них достигала примерно миллиарда Солнц, что странно, ведь времени на такой рост после Большого взрыва было очень мало. Напомним, массивные черные дыры растут в основном двумя способами: путем аккреции или слияния с другими аналогичными объектами.
Дополнительную загадку создали обнаруженные космическим телескопом «Джеймс Уэбб» «маленькие красные точки» — компактные источники излучения, в спектрах которых прослеживаются широкие спектральные линии водорода, что указывает на растущую ЧД. Природа точек остается неясной: среди возможных объяснений есть как активные ядра галактик, так и черные дыры, окруженные необычайно плотным газом.
Теперь, наблюдая объект MoM-BH*-1, который астрономы увидели таким, каким он был всего через 660 миллионов лет после Большого взрыва, ученые предположили, что он поможет разгадать эту загадку. На снимках, полученных с помощью «Уэбба», он выглядел как точка. То есть был виден в инфракрасном диапазоне на длинах волн от 3,6 до 7,7 микрометра, но практически исчезал на более коротких длинах волн — около 0,9-2 микрометров.
Позже выяснилось, что между двумя участками спектра находился так называемый бальмеровский скачок — падение яркости более чем в 20 раз. Он может возникать из-за поглощения света атомами водорода. Правда, в случае с MoM-BH*-1 этот скачок оказался настолько сильным, что его невозможно объяснить излучением звезд.
Кроме того, в спектре одновременно присутствовала яркая линия водорода Hβ и участки, где свет этого же водорода поглощается. Такое сочетание указывает на очень плотный газ — примерно 100 миллиардов атомов на кубический сантиметр.
Вот почему исследователи предположили, что в центре MoM-BH*-1 расположена активно растущая черная дыра, окруженная плотным газовым коконом. Она поглощает и рассеивает свет, из-за чего объект выглядит очень красным. При этом дело, вероятно, не в пыли: именно газ блокирует значительную часть коротковолнового излучения.
Чтобы проверить гипотезу, исследователи смоделировали, как свет от ЧД будет проходить через плотную газовую оболочку. Модель хорошо воспроизвела основные особенности наблюдаемого спектра. В ней газ движется с большой скоростью — приблизительно 500 километров в секунду — и образует оболочку вокруг источника.
Такая оболочка, по мнению ученых, может помочь черной дыре расти быстрее. Она задерживает излучение, которое обычно препятствует падению вещества на ЧД, тем самым теоретически позволяя ей поглощать материю быстрее предела Эддингтона — максимально устойчивой скорости «питания» черной дыры.
Авторы научной работы, опубликованной в журнале Nature, предположили, что похожие газовые оболочки могут быть и у некоторых «маленьких красных точек». Если к MoM-BH*-1 добавить, например, соседнюю галактику, получившийся объект будет выглядеть как типичная точка: галактика будет доминировать в ультрафиолетовой части спектра, а черная дыра — на более длинных диапазонах волн, в оптической и ближней инфракрасной частях спектра.
Таким образом, MoM-BH*-1 может помочь одновременно объяснить быстрый рост первых СМЧД и природу «маленьких красных точек». Однако пока это лишь возможный сценарий: для его проверки потребуются дальнейшие наблюдения.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые из МФТИ и ИППИ РАН выяснили, что у квантовых полей вблизи черных дыр (или ускоренно расширяющейся Вселенной) есть «порог нагрева». До этого порога чем выше температура, тем быстрее поле «забывает» свое прошлое. А выше порога нагрев уже не помогает: скорость забывания становится постоянной и определяется не температурой, а самой формой пространства (например, размером горизонта).
Исследователи из МФТИ и Объединенного института высоких температур РАН определили, при каких условиях квазиклассические модели водородной плазмы начинают давать нефизичные результаты. Ученые показали, что при достаточно сильном взаимодействии частиц такие модели перестают правильно учитывать квантовые эффекты, связанные с принципом Паули. В результате в расчетах возникают нефизичные электрон-ионные кластеры, а моделируемая система теряет устойчивость.
Почему один человек легко заводит друзей, а другой предпочитает держаться в стороне? Откуда берется привычка все планировать? Почему некоторые люди сомневаются в себе? Международный коллектив ученых проанализировал данные о геномах миллиона человек и выявил 1260 независимых генетических вариантов, связанных с основными пятью чертами личности человека. Результаты исследования показали, что на индивидуальные особенности личности влияет не только воспитание, опыт и окружающая среда, но также гены.
Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.
Мумии сохраняют следы не только болезней и травм, но и самих процедур, которым подвергали тела после смерти. Компьютерная томография головы мумии, много десятилетий пролежавшей в музее, раскрыла не совсем привычный способ извлечения мозга и другие детали бальзамирования.
Инженеры компании HONOR выпустили смартфон с кремний-углеродной батареей на 7000 миллиампер-часов, сохранив толщину устройства в пределах 7,8 миллиметра. Разработка доказала, что переход на кремниевые аноды окончательно решил проблему громоздких аккумуляторов высокой емкости.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
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