Hi-Tech

Кадр компьютерной модели. В центре черная дыра. Иллюстрация авторов исследования

Компьютерное моделирование позволило астрономам определить, каким образом в ранней Вселенной могли возникнуть сверхмассивные черные дыры. Об этом сообщается в пресс-релизе Стэнфордского университета, сотрудники которого принимали участие в работе. Статья ученых появится в журнале The Astrophysical Journal Letters.

В рамках исследования ученые моделировали процесс зарождения первых звезд. Считается, что эти объекты были крайне массивными и жили недолго - некоторые существовали менее миллиона лет. За это время, однако, излучение звезды создавало вокруг нее пустое пространство, "разгоняя" газ.

Когда звезда погибала в результате гравитационного коллапса, образовывалась черная дыра. Так как полученный компактный объект находился в пустоте, то ему почти нечем было "питаться". Расчеты показывают, что данные черны дыры росли очень медленно - их масса увеличивалась примерно на один процент за сотню миллионов лет.

В настоящее время известно, что квазары (активные ядра галактик, внутри которых, как считается, находятся сверхмассивные черные дыры) существовали уже на достаточно раннем этапе эволюции Вселенной. Согласно одной из гипотез, первые черные дыры были своего рода зародышами, из которых потом выросли гиганты. Новые результаты показывают, что это не так - у дыр просто не было времени, чтобы превратиться из обычных в сверхмассивные.

Чтобы объяснить полученный парадокс, астрофизики предлагают следующую теорию. Рентгеновское излучение аккреционного диска первых дыр нагревало окружающий газ, что препятствовало формированию звезд (для этого процесса необходима относительно невысокая температура материи). В результате во Вселенной появлялись огромные облака газа, в которых формирование звезд не происходило. По мнению ученых, в результате коллапса этих облаков и сформировались сверхмассивные черные дыры.

Совсем недавно ученые предложили другое объяснение появления сверхмассивных черных дыр на ранних этапах развития Вселенной. Астрономы предположили, что важную роль в формировании этих объектов играет темная материя. Именно ее скопления послужили тем фундаментом, который привел к появлению гигантов.