В ранней вселенной было больше черных дыр, чем думали ученые: как они так быстро образовались?

Сверхмассивные черные дыры — одни из самых впечатляющих и пугающих объектов во Вселенной. Астрономы обнаружили их еще тогда, когда Вселенной было менее 1 миллиарда лет.

В новом исследовании, опубликованном в Astrophysical Journal Letters, были использованы наблюдения с космического телескопа Хаббл, чтобы доказать, что в ранней Вселенной было гораздо больше черных дыр, чем предполагалось ранее. Это поможет понять, как они сформировались и почему многие из них кажутся более массивными.

Черные дыры растут, поглощая окружающий их материал в процессе аккреции. В ходе него появляется огромное количество радиации. И давление от этого излучения устанавливает предел тому, как быстро могут расти черные дыры.

Поэтому ученые столкнулись с проблемой объяснить возникновение ранних массивных квазаров. Одно из предположений гласит, что они, скорее всего, либо росли быстрее, чем это было физически возможно, либо изначально появились на удивление массивными.

Черные дыры растут, поглощая окружающий их материал, но это происходит не постоянно, из-за чего их яркость меняется с течением времени. Ученые отслеживали некоторые из самых ранних галактик на предмет изменений яркости в течение 15 лет, чтобы обновить данные по количеству черных дыр. Оказалось, что в обычных ранних галактиках в несколько раз больше черных дыр, чем изначально думали.

У нас больше черных дыр, чем может сформироваться путем прямого коллапса. Есть другой, более экзотический способ образования черных дыр: звезды образуются в гравитационном сокращении газовых облаков. Если значительное количество частиц темной материи может быть захвачено во время фазы сокращения, то внутренняя структура полностью измененяется — и ядерное воспламенение предотвращено.

Таким образом, рост может продолжаться во много раз дольше, чем типичная продолжительность жизни обычной звезды, что позволяет набрать гораздо большую массу. Однако ничто в конечном итоге не способно выдержать подавляющую силу гравитации. Это значит, что эти «темные звезды» также должны в конечном итоге рухнуть, чтобы сформировать массивные черные дыры.

Теперь ученые считают, что процессы, подобные этому, сыграли роль в формировании большого количества черных дыр, которые образовались в ранней вселенной.

Как бьется сердце черной дыры, читайте в этой публикации Vokrugsveta.ru.