29.09.2017
Редакция Naked Science
2 719

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.
Позавчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

Вчера, 16:05
Александр Березин

Океаны на нашей планете не могли возникнуть сразу после ее появления: здесь было слишком жарко. Однако попытки объяснить их «кометным завозом» не удались, изотопный состав нашей воды не такой, как в кометах. До самых недавних пор оставалось неясным, откуда же тогда она появилась, сделав возможной земную жизнь?

Позавчера, 19:03
Илья Ведмеденко

По данным источника РИА Новости, испытания нового варианта беспилотного летательного аппарата «Охотник» с плоским соплом начнут летом. Ранее стало известно, что первые серийные БПЛА могут передать военным уже в 2024 году.

Позавчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

23 января
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

21 января
Илья Ведмеденко

Заслуженные штурмовики A-10 и Су-25, которым дали прозвища «Бородавочник » и «Грач» соответственно, много десятилетий стоят на службе в Соединенных Штатах и России. Страны избрали разные подходы к модернизации этих самолетов, и сегодня Naked Science постарается понять, какой из них больше соответствует требованиям XXI века.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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
Лучшие материалы
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
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: