Сверхмассивные черные дыры могли рождаться в скоростных потоках газа — Naked Science
5 минут
Редакция

Сверхмассивные черные дыры могли рождаться в скоростных потоках газа

Новая гипотеза объясняет появление сверхмассивных черных дыр в молодой Вселенной рождением короткоживущих звезд в плотных облаках и быстрых потоках материи.

behemoth_blackhole
©Wikipedia

Для роста и набора массы, на многие порядки превышающей массы звезд, сверхмассивным черным дырам нужно не только достаточно материи, но и немало времени. Даже появление небольшой дыры-«зародыша» требует хотя бы роста, эволюции и гибели крупной звезды, а затем долгого «питания» материей. Однако даже самые крупные из них встречаются на огромном удалении, в тех временах, когда Вселенная была слишком молода и на рост им попросту не хватило бы времени. Дыры массой 10 млн солнечных могут относиться всего к 1 млрд лет спустя после Большого взрыва, а современные могут набрать и десятки миллиардов солнечных масс.

 

Считается, что они могли образоваться из-за слияния дыр «предыдущего поколения». Однако и этого механизма, видимо, недостаточно. Новый способ образования зародышей сверхмассивных черных дыр в молодой Вселенной предложил Синго Хирано (Shingo Hirano) из Техасского университета в Остине. Статья Хирано и его коллег опубликована в журнале Science и описывает вариант быстрого формирования крупных черных дыр напрямую из газопылевых облаков массой в десятки и сотни масс Солнца.

 

По новой гипотезе, все начинается с гало темной материи, с которым сталкивается быстрый поток газа. Следуя воздействию гравитации гало, этот поток ускоряется и сжимается в плотное облако. Если скорость газа была не слишком велика, вскоре это облако распадется на отдельные фрагменты и образует некоторое количество молодых звезд. Однако Синго Хирано с соавторами показали, что при достаточной начальной скорости газа в облаке сохраняются турбулентности, мешающие его разделению.

 

Проведенное астрономами моделирование подтвердило, что это позволяет облаку накопить еще большую массу, пока она не увеличится достаточно, и газ не сколлапсирует, сформировав одну звезду-сверхгиганта массой в тысячи раз больше Солнца. Такие великаны долго не живут, и за несколько сотен миллионов лет звезда образует черную дыру – быстрорастущий «зародыш» будущего сверхмассивного гиганта. По расчетам ученых, такой механизм позволяет появиться черным дырам массой до 2 млрд масс Солнца за какие-то 800 тыс. лет после Большого взрыва. Он мог и не быть достаточно распространенным, но для образования известного нам количества сверхмассивных черных дыр его вполне достаточно.

 

Чтобы проверить эти выкладки, понадобятся чрезвычайно сложные наблюдения за ранней Вселенной. Такая задача по силам лишь новейшим поколениям телескопов, которые только начинают входить в строй – таким как космический James Webb, готовящийся к запуску в будущем году.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
3 часа назад
39 минут
Александр Березин

В июне 2020 года канадские астрономы рассчитали, что в Млечном Пути может быть пять миллиардов планет, похожих на Землю и вращающихся вокруг звезд, похожих на Солнце. Однако это лишь видимая часть айсберга обитаемых планет. Дело не только в том, что вокруг звезд других типов их больше: и сами условия на экзопланетах в других системах могут быть куда благоприятнее для жизни, чем у нас с вами. Попробуем понять почему.

Позавчера, 12:00
2 минуты
Илья Ведмеденко

Как следует из обнародованных материалов, дальность действия перспективной американской системы гиперзвукового оружия Long Range Hypersonic Weapon превышает 2775 километров.

6 часов назад
2 минуты
Sergei Sobol

Обращаете внимание, какой творческий подход проявляют дизайнеры при создании электрических мотоциклов? Каждый из них уникален своими особенностями, и наш сегодняшний фаворит – концептуальный электрический байк BMW Motorrad – не исключение. Он создан дизайнером из Валенсии Яго Валино (Iago Valino), вдохновившимся кастомными мотоциклами мастерской El Solitario. А эстетика байка навеяна культовыми мотоциклами Ural, в которые советские инженеры добавили собственный взгляд на традиции BMW.

3 часа назад
39 минут
Александр Березин

В июне 2020 года канадские астрономы рассчитали, что в Млечном Пути может быть пять миллиардов планет, похожих на Землю и вращающихся вокруг звезд, похожих на Солнце. Однако это лишь видимая часть айсберга обитаемых планет. Дело не только в том, что вокруг звезд других типов их больше: и сами условия на экзопланетах в других системах могут быть куда благоприятнее для жизни, чем у нас с вами. Попробуем понять почему.

Позавчера, 12:00
2 минуты
Илья Ведмеденко

Как следует из обнародованных материалов, дальность действия перспективной американской системы гиперзвукового оружия Long Range Hypersonic Weapon превышает 2775 километров.

Позавчера, 09:30
9 минут
РНФ

Лечение онкологических заболеваний стандартным методом химиотерапии не только уничтожает злокачественные клетки, но и повреждает здоровые. Для решения проблемы российские ученые разработали химически «сшитые» вещества, способные избирательно накапливаться в «энергетических станциях» раковых клеток — митохондриях. Липофильный катион транспортирует вещество в клетки, а функционально активный компонент, бетулиновая кислота, провоцирует их гибель. Предполагается, что препарат будет воздействовать только на злокачественные клетки, что в будущем дает возможность лечения онкологии без тяжелых побочных эффектов.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: