Чорні діри можуть утворюватися й іншим чином, доводять вчені

Астрофізики знайшли докази можливості безпосереднього утворення чорних дір, а не від залишку зірки.

Утворення чорних дір в ранньому Всесвіті, сформованих таким чином, може дати ученим пояснення щодо присутності надзвичайно масивних дір на дуже ранній стадії історії нашого Всесвіту, розповідають в Університеті Західного Онтаріо.

Шантану Басу та Арпан Дас із департаменту фізики і астрономії вказаного університету розробили пояснення спостережуваного розподілу мас і світності надмасивних чорних дір, для яких раніше не було наукового пояснення. Результати дослідження були опубліковані нещодавно в «Astrophysical Journal Letters».

Модель ґрунтується на дуже простому припущенні: надмасивні чорні діри формуються дуже, дуже швидко протягом дуже і дуже коротких періодів часу, а потім раптово це припиняється. Пояснення контрастує з сучасним розумінням того, як утворюються чорні діри із зоряною масою, які виникають, коли центр дуже масивної зірки «обвалюється» сам в себе.

«Це непряме спостереження свідчить, що чорні діри виникають від безпосереднього колапсування, а не від залишків зірки», - каже професор астрономії Басу - визнаний на міжнародному рівні експерт у ранніх стадіях формування зірок і еволюції протопланетного диска.

Басу і Дас розробили нову математичну модель, обчисливши функцію маси надмасивних чорних дір, які формуються протягом обмеженого періоду часу і піддаються швидкому експоненціальному зростанню маси. Зростання маси може регулюватися межею Еддінгтона, яка задається балансом сил випромінювання і гравітації або може навіть перевищувати його на помірний коефіцієнт.

Новини за подібною темою:

		Виявлено абсолютно новий тип астрофізичного об’єкта: зорю-чорну діру
		Астрономи зафіксували рідкісне явище поглинання зорі чорною дірою
		JWST розкрив, як харчуються надмасивні чорні діри

«У надмасивних чорних дір був лише короткий період часу, коли вони могли швидко рости, а потім в якийсь момент, з причини всього випромінювання у Всесвіті, створеному іншими чорними дірами і зірками, їх утворення зупинилося, - пояснює Басу. - Це сценарій безпосереднього колапсу».

Протягом останнього десятиліття багато надмасивних чорних дір, які в мільярди разів масивніші за Сонце, були виявлені на великих «червоних зміщеннях», що означає, що вони були вже у нашому Всесвіті через 800 мільйонів років після Великого вибуху. Наявність цих молодих і дуже масивних дір ставить під сумнів наше розуміння утворення і зростання чорних дір.

Сценарій безпосереднього колапсу враховує початкові маси, які набагато більші, ніж передбачено стандартним сценарієм утворення із залишку зірки, і може мати велике значення для пояснення спостережень. Цей новий результат свідчить про те, що подібні безпосередні колапси чорних дір дійсно утворювалися у ранньому Всесвіті.

Басу вважає, що ці нові результати можуть бути використані разом з майбутніми спостереженнями, щоб зробити висновок про історію формування надзвичайно масивних чорних дір, які існують з дуже раннього віку нашого Всесвіту.

Читайте ще цікаві новини про космос.

• Чорні діри