Мандрівні чорні діри

За допомогою моделювання вчені дослідили еволюцію та чисельність мандрівних чорних дір; у ранньому Всесвіті вони містили більшу частку загальної маси всіх чорних дір.

Про це розповідають у Гарвард-Смітсонівському Астрофізичному центрі (CfA).

Вважається, що кожна велика галактика містить у своєму центрі надмасивну чорну діру (SMBH). Її маса корелює з масою внутрішніх областей її носія (а також з деякими іншими властивостями) ймовірно тому, що SMBH зростає та еволюціонує у міру зростання самої галактики, шляхом злиття з іншими галактиками та падіння в неї матеріалу з міжгалактичного середовища. Коли матеріал пробирається до центру галактик та акреціює до SMBH, утворюється активне ядро галактики (AGN); відтоки або інші зворотні реакції від AGN потім діють деструктивно щодо зореутворення в галактиці, вгамовуючи ці процеси. Сучасні космологічні моделювання тепер самоузгоджено простежують зореутворення та зростання SMBH у галактиках від раннього Всесвіту до наших днів, підтверджуючи ці ідеї.

У процесі злиття галактик природно виникають SMBH, які трохи зміщені від центру збільшеної галактики. Шлях до утворення єдиної, об'єднаної SMBH складний. Іноді спочатку формується бінарна SMBH, яка поступово зливається в одну. У цьому процесі може виникати випромінювання гравітаційних хвиль, яке піддається виявленню. Однак злиття іноді може зупинитися або обірватися — розуміння причин цього є однією з ключових загадок еволюції SMBH. Нові космологічні моделювання за допомогою коду ROMULUS передбачають, що навіть після мільярдів років еволюції деякі SMBH не приєднуються до ядра, а замість цього блукають по галактиці.

Астроном CfA Анджело Рікарте очолив групу колег, які займаються описом таких мандрівних чорних дір. Використовуючи моделювання ROMULUS, команда виявила, що в сучасному Всесвіті (тобто приблизно через 13,7 мільярдів років після Великого вибуху) близько десяти відсотків маси в чорних дірах може припадати на мандрівні. У більш ранні часи Всесвіту, через два мільярда років після Великого вибуху або раніше, ці мандрівники здаються ще більш значними та містять більшу частину загальної маси чорних дір. Фактично вчені виявили, що в ці ранні епохи мандрівники також виробляли більшу частину випромінювання серед популяції SMBH. У відповідній статті астрономи досліджують спостережувані сигнатури мандрівної популяції SMBH.

Робота була опублікована у журналі “Щомісячні повідомлення Королівського астрономічного товариства” у статті “Походження та демографія мандрівних чорних дір”.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.