Сначала появились сверхмассивные черные дыры или галактики: ученые нашли ответ на этот вопрос
Ученые провели наблюдение за несколькими квазарами, которые питают сверхмассивные черные дыры в ранней Вселенной, существовавшие менее, чем через миллиард лет после Большого взрыва. Также астрономы наблюдали за светом окружающих древних звезд. Полученные результаты дают ответ на давнюю загадку: что появилось первым – сверхмассивная черная дыра или же галактика? Результаты исследования были опубликованы в издании Astrophysical Journal, пишет Space.
Черные дыры таят в себе еще очень много загадок, которые пытаются решить астрономы. Одна из них состоит в том, как могли возникнуть сверхмассивные черные дыры, существующие в центрах галактик, которые уже активно поглощали материю и набирали массу менее, чем через 1 млрд лет после Большого взрыва. Дело в том, что таким гигантам, масса которых в миллионы и даже в миллиарды раз больше Солнца, нужны миллиарды лет слияний черных дыр меньшего размера, как предполагают астрофизики. То есть таких черных дыр не должно существовать и все же они есть.
Теория "тяжелого зародыша"
Существует теория под названием теория "тяжелого зародыша", которая предполагает, что на самом раннем этапе существования Вселенной в центре будущей галактик из плотного и тяжелого облака газа и пыли под влиянием гравитации могла возникнуть сама по себе массивная черная дыра. Очень быстро по космическим меркам она начала набирать массу и стала еще больше.
С помощью космического телескопа Уэбб астрофизики провели наблюдение за светом звезд в шести древних галактиках, существовавших более, чем 13 млрд лет назад, и светом квазаров, которые находятся в их центрах. Ученые считают, что они нашли доказательства того, что сверхмассивные черные дыры в ранней Вселенной действительно возникли из "тяжелых зародышей" черных дыр.
Квазары
Сверхмассивные черные дыры активно питаются окружающей материей и создают вокруг себя аккреционные диски из этой материи. Из-за сильных приливных сил черной дыры данные диски начинают излучать свет. Иногда этот свет настолько яркий, что данный объект становится квазаром. Квазары являются одними из самых ярких объектов в космосе, причем некоторые из них настолько яркие, что затмевают совокупный свет каждой звезды в окружающих их галактиках.
Но эти объекты также окружены звездами, которые по сравнению с ними более тусклые. Поэтому отделить свет звезд от света квазаров не так и просто. Но с помощью телескопа Уэбб астрофизикам это удалось.
Полученные измерения светового излучения шести квазаров и окружающих звезд ученые использовали для создания компьютерного моделирования. В результате астрофизики смогли определить массу древних квазаров и окружающих звезд. Оказалось, что сверхмассивные черные дыры имеют массы, эквивалентные примерно 10% массы звезд в галактиках. Но в современных галактиках центральные сверхмассивные черные дыры имеют массу, эквивалентную всего лишь 0,1% массы звезд.
Кто был первым: сверхмассивные черные дыры или галактики?
Наблюдаемые черные дыры в ранней Вселенной имеют массу, которая в миллиарды раз больше массы Солнца. Астрофизики считают, что эти черные дыры могли набрать свою массу раньше, чем это сделали их родные галактики, а сами первичные зародыши черных дыр имели огромную массу. Таким образом ученые считают, что сначала все же возникли сверхмассивные черные дыры, а только затем вокруг них сформировались первые галактики.
Ученые считают, что после того, как возникла Вселенная, появились черные дыры-зародыши, которые затем поглотили материю и выросли за очень короткое время. Но пока не ясно, какой именно механизм стоял за этим процессом, который позволил черной дыре набрать массу быстрее, чем это сделала ее родная галактика.
| Комментарии (0) |