Сверхмассивные черные дыры могли рождаться в скоростных потоках газа
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.
Вчера, 09:33
4 минуты
Сергей Васильев

Одна из самых больших черных дыр обладает соответствующим аппетитом: имея массу около 34 миллиардов масс Солнца, она добавляет еще по одной каждый день.

1 июля
5 минут
Сергей Васильев

Точные данные о локализации центра масс Солнечной системы важны для поиска гравитационных волн, поэтому астрономы выяснили его с ошибкой не более 100 метров.

10 часов назад
6 минут
Мария Кривоченко

Ученые давно догадывались, что животные предчувствуют землетрясения. Но до сих пор доказать это не получалось: одних наблюдений за тем, как их поведение меняется перед катаклизмом, не хватало. Группа европейских исследователей, наконец, смогла объяснить этот феномен.

27 июня
8 минут
Sergei Sobol

Уроки астрономии вернулись в российские школы в 2018 году. За то время, пока эта наука была необязательным предметом, в ней произошло много событий, не все из которых нашли отражение в учебниках. Кроме того, в них и раньше не были упомянуты многие интересные факты.

1 июля
5 минут
Мария Кривоченко

Один из детекторов Большого адронного коллайдера обнаружил новую частицу, состоящую из четырех очарованных кварков. Физики полагают, что это первый представитель неописанного класса частиц.

1 июля
5 минут
Сергей Васильев

Точные данные о локализации центра масс Солнечной системы важны для поиска гравитационных волн, поэтому астрономы выяснили его с ошибкой не более 100 метров.

27 июня
8 минут
Sergei Sobol

Уроки астрономии вернулись в российские школы в 2018 году. За то время, пока эта наука была необязательным предметом, в ней произошло много событий, не все из которых нашли отражение в учебниках. Кроме того, в них и раньше не были упомянуты многие интересные факты.

1 июля
5 минут
Мария Кривоченко

Один из детекторов Большого адронного коллайдера обнаружил новую частицу, состоящую из четырех очарованных кварков. Физики полагают, что это первый представитель неописанного класса частиц.

18 июня
9 минут
Sergei Sobol

Россия знала многих правителей. Сможете ли вы распознать их по следу, оставленному в истории?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: