Чорні діри можуть досягати "приголомшливо великих" розмірів

Опубліковано: 07:28 п`ятниця, 22 січня 2021 р.  
Чорні діри можуть досягати "приголомшливо великих" розмірів - фото
Це комп′ютерно змодельоване зображення показує надмасивну чорну діру в ядрі галактики. Чорна область у центрі представляє собою горизонт подій чорної діри, де жодне світло не може уникнути гравітаційного захоплення масивним об’єктом. Потужна гравітація чорної діри спотворює простір навколо неї, як дзеркало з кімнати кривих дзеркал. Світло від фонових зірок розтягується і розмазується, коли зірки пролітають біля чорної діри. NASA, ESA, and D. Coe, J. Anderson, and R. van der Marel (STScI)

Нещодавнє дослідження припускає можливість існування "надзвичайно великих чорних дір", або SLAB, які навіть більші за надмасивні чорні діри, що вже спостерігаються в центрах галактик.

Про це розповідають в Лондонському університеті королеви Марії.

Дослідження, проведене почесним професором вказаного вишу Бернардом Карром зі Школи фізики та астрономії разом з Ф. Кюнелем (Мюнхен) та Л. Візінеллі (місто Фраскаті в Італії), розслідувало, як ці SLAB можуть утворюватися та якими є потенційні межі їхнього розміру.

Хоча є свідчення про існування надмасивних чорних дір (SMBH) в галактичних ядрах -- з масами, що від мільйону до десяти мільярдів разів перевищують масу Сонця -- попередні дослідження запропонували верхню межу їхнього розміру завдяки нашому теперішньому погляду на те, як такі чорні діри утворюються і зростають.

Існування SLAB, навіть більшого розміру, могло б надати дослідникам потужний інструмент для космологічних іспитів та покращити наше розуміння раннього Всесвіту.

Виклик існуючим ідеям

Широко поширена думка, що SMBH утворюються в межах галактики-господаря і зростають до своїх великих розмірів, проковтуючи зірки та газ зі свого оточення або зливаючись з іншими чорними дірами. У цьому випадку їхня маса має верхню межу, яка дещо перевищує десять мільярдів мас Сонця.

У цьому вченні дослідники пропонують іншу можливість того, як могли б утворюватися SMBH, уникаючи цієї межі. Вони припускають, що такі SLAB можуть бути "первісними" -- утвореними у ранньому Всесвіті і задовго до утворення галактик.

Оскільки "первісні" чорні діри не утворюються з колапсуючої зірки, вони можуть мати широкий діапазон мас, у тому числі дуже малі та приголомшливо великі.

Професор Бернард Карр сказав: "Ми вже знаємо, що чорні діри існують в широкому діапазоні мас, а SMBH у чотири мільйони сонячних мас мешкає в центрі нашої власної галактики. Хоча на даний час немає доказів існування SLAB, можливо, вони могли б існувати, а також вони могли б знаходитись поза галактиками в міжгалактичному просторі з цікавими наслідками для спостережень. Однак, як не дивно, до цього часу ідеєю щодо SLAB в основному нехтували".

"Ми запропонували варіанти того, як ці SLAB можуть утворюватися, і сподіваємося, що наша робота почне мотивувати дискусії серед громадськості".

Розуміння темної матерії

Вважається, що темна матерія становить близько 80 відсотків звичайної маси Всесвіту. Хоч ми не можемо її побачити, дослідники вважають, що темна матерія існує, оскільки здійснює гравітаційний вплив на видиму речовину, таку як зірки та галактики. Однак ми все ще не знаємо, що таке темна матерія.

Первісні чорні діри -- один із потенційних кандидатів. Ідея їх існування сягає ще 1970-х років, коли професор Карр і професор Стівен Хокінг припустили, що в перші моменти флуктуації щільності Всесвіту могли призвести до того, що деякі регіони колапсували в чорні діри.

"Самі собою SLAB не можуть передбачати темну матерію, - каже професор Карр, - але якщо вони взагалі існують, це б мало важливі наслідки для раннього Всесвіту і зробило б правдоподібним, що більш легкі первісні чорні діри можуть робити це".

Читайте ще цікаві новини про космос.


       


НОВИНИ ВІД ПАРТНЕРІВ: