Как сверхмассивные черные дыры стали такими большими
Сверхмассивные черные дыры (SMBH) могут иметь массы в миллиарды солнечных масс, и данные наблюдений свидетельствуют о том, что в центре всех крупных галактик находится одна такая дыра. Однако JWST раскрыл фундаментальную космическую тайну.
Мощный космический телескоп, с его помощью можно было наблюдать за древними галактиками в течение первого миллиарда лет после Большого взрыва, и он показал нам, что небольшие скопления уже тогда были чрезвычайно массивными. Это противоречит нашим научным моделям, объясняющим, как эти чудовища стали такими огромными.
Как им удалось так рано стать такими массивными?
Черные дыры любой массы в какой-то степени загадочны. Мы знаем, что массивные звезды могут коллапсировать и образовывать черные дыры звездной массы на поздних этапах своей жизни. Мы также знаем, что пары черных дыр звездной массы могут сливаться, и мы обнаружили гравитационные волны от этих слияний. Итак, заманчиво предположить, что небольшие черные дыры также растут в результате слияний, когда галактики сливаются вместе.
Проблема в том, что в ранней Вселенной черным дырам не хватало времени, чтобы вырасти достаточно большими и сливаться достаточно часто, чтобы образовались сверхмалые дыры. JWST показал нам ошибки в наших моделях роста черных дыр, обнаружив квазары, питаемые черными дырами с массой от 1 до 10 миллиардов солнечных масс, менее чем через 700 миллионов лет после Большого взрыва.
Астрофизики заняты тем, что пытаются понять, как небольшие черные дыры во Вселенной так быстро стали настолько массивными. Новое исследование под названием "Первичные черные дыры как семена сверхмассивных черных дыр" пытается заполнить пробел в нашем понимании. Ведущим автором является Франческо Ципаро из Высшей нормальной школы Пизы, государственного университета в Италии. Статья доступна на сервере препринтов arXiv.
Существует три типа черных дыр: черные дыры звездной массы, черные дыры средней массы (IMBH) и SMBH. Черные дыры звездной массы имеют массу от примерно пяти масс Солнца до нескольких десятков масс Солнца. Массы SMBH колеблются от сотен тысяч масс Солнца до миллионов или миллиардов масс Солнца. IMBH находятся между ними, их массы колеблются примерно от ста до ста тысяч масс Солнца.
Исследователи задавались вопросом, могут ли IMBH быть недостающим звеном между черными дырами звездной массы и SMBH. Однако у нас есть только косвенные доказательства того, что они существуют.
Существует четвертый тип черных дыр, который в значительной степени является теоретическим, и некоторые исследователи полагают, что они могут помочь объяснить, почему ранние небольшие черные дыры были такими массивными. Они называются первичными черными дырами (ЧЧД). Условия в очень ранней Вселенной были сильно иными, чем сейчас, и астрофизики полагают, что ЧЧД могли образоваться в результате прямого коллапса плотных скоплений субатомной материи. Черные дыры сформировались еще до появления звезд, поэтому они не ограничены довольно узким диапазоном масс черных дыр звездной массы.
"Присутствие сверхмассивных черных дыр в первом космическом цикле (гигагоде) бросает вызов современным моделям образования и эволюции черных дыр", - пишут исследователи. "Мы предлагаем новый механизм формирования ранних зародышей SMBH, основанный на первичных черных дырах (PBH)".
Зипаро и его соавторы объясняют, что в ранней Вселенной PBH собирались в группы и формировались в областях с высокой плотностью, в тех же областях, где возникали ореолы темной материи. Их модель учитывает аккрецию PBH и обратную связь, рост ореолов темной материи и динамическое трение газа.
В этой модели PBH имеют массу около 30 масс Солнца и находятся в центральной области гало из темной материи (DM). По мере роста гало барионное вещество оседает в их углублениях в виде охлажденного газа. "PBH как накапливают барионы, так и теряют угловой момент в результате динамического трения о газ, таким образом, собираясь в центральной области потенциальной ямы и образуя плотное ядро", - объясняют авторы. После объединения происходит стремительный коллапс, который приводит к образованию массивной черной дыры. Ее масса зависит от начальных условий.
Посаженные достаточно рано, эти семена могут объяснить ранние проявления SMBH, которые наблюдал JWST.
По мнению авторов, есть способ проверить эту модель.
"Ожидается, что на начальном этапе предполагаемого процесса формирования зародыша слияния PBH-PBH будут обильно излучать гравитационные волны. Эти предсказания могут быть проверены с помощью будущих наблюдений с помощью телескопа Эйнштейна и использованы для ограничения инфляционных моделей", - объясняют они.
Телескоп Эйнштейна или обсерватория Эйнштейна - это предложение нескольких европейских исследовательских агентств и институтов о создании подземной гравитационно-волновой обсерватории (GW), которая будет основана на успехе лазерно-интерферометрических детекторов Advanced Virgo и Advanced LIGO. Телескоп Einstein также был бы лазерным интерферометром, но с гораздо более длинными плечами. В то время как у LIGO длина плеч составляет четыре километра, у Einstein - 10 км. Эти более длинные плечи в сочетании с новыми технологиями сделали бы телескоп гораздо более чувствительным к GWs.
Телескоп Эйнштейна должен открыть окно GW во всю совокупность звездных дыр и черных дыр средней массы за всю историю Вселенной. "Телескоп Einstein впервые позволит исследовать Вселенную с помощью гравитационных волн на протяжении всей ее космической истории вплоть до космологических темных веков, проливая свет на открытые вопросы фундаментальной физики и космологии", - говорится на веб-сайте Einstein.
До полного понимания SMBH еще далеко, но их понимание важно из-за их роли во Вселенной. Они помогают объяснить крупномасштабную структуру Вселенной, влияя на распределение материи в больших масштабах. Тот факт, что они появились во Вселенной намного раньше, чем мы предполагали, показывает, что нам еще многое предстоит узнать о SMBH и о том, как Вселенная эволюционировала до того состояния, в котором она находится сейчас.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Последние аномальные новости

Арсенал инопланетных артефактов и технологий

Артефакт инопланетян обнаружен на Марсе

Битва между атмосферой Марса и солнечным ветром

В салуне Белль Старр водятся привидения

Вера в конспирологию вызвана плохим сном

Загадочные патагонские живые камни

Загадочный артефакт обнаружен на Марсе

Загадочный каменный круг возрастом 3200 лет

Инновационное древнее захоронение типа Стоунхенджа

Космические частицы возбуждают вспышки молний

Кровавый дождь стекает с иранских гор

Найден старейший кратер от падения метеорита

НАСА успешно принимает сигналы GPS на Луне

Научный сотрудник НАСА опровергает теорию плоской земли

НЛО замечен над графством Дарем

Пересадка митохондрий астронавтам

Роботы с искусственным интеллектом испытывают стресс

Самолет-шпион совершает таинственный облет

Тайна инопланетного сигнала после падения метеорита

Что делает человеческое сознание уникальным

Как вовремя выявить болезни сердца у кошек и собак. Симптомы, диагностика, лечение

Беспроводное электроснабжение уже на горизонте

Восемьдесят лет лжи и обмана

ИИ - бомба замедленного действия для человечества

Инопланетяне действительно существуют

Компания OpenAI потребовала наплевать на авторские права

Новый захватывающий документальный фильм об НЛО

Ноев ковчег существовал на самом деле

Одна из легенд уфологии

Опасность стремления США к доминированию в области ИИ

Орегон - отличное место для встречи с пришельцами

Открыли 128 неправильных спутников Сатурна

Переоценка модели эволюции разумной жизни

Подросток с синдромом оборотня установил мировой рекорд

Привлекательное место для похищения инопланетянами

Саммит Skyfire 2025 приглашает уфологов

Секретная программа по отслеживанию крушений НЛО

Создали батарею, которой может хватить на столетие

У Сатурна обнаружили 128 новых лун

Черные дыры могут эволюционировать в белые дыры

Что будет в реальной жизни послезавтра

Астробиологи предложили облучить Европу лазером

Джо Роган заинтригован исследованиями уфолога

Загадка следа человека возрастом 290 млн лет

Извините, жители плоской Земли

ИИ-агенты управляют ПК и гуляют по интернету

Источник странных долгопериодических радиоимпульсов

Клетки человеческого мозга не умирают после смерти

Мужчина прожил 100 дней с искусственным сердцем

Навязчивые встречи с людьми-тенями

Недосып может спровоцировать веру в теории заговора

Обнаружены таинственные радиосигналы

Одна из пирамид неожиданно начала светиться

Переворот наших представлений о звездообразовании

Робот поищет признаки жизни в криовулканах Энцелада

Связь между часами Судного дня и смертностью

Стартовала миссия по поиску ингредиентов для жизни

У Сатурна обнаружено 128 новых спутников

Убивший динозавров астероид вызвал 4,5-км цунами

Человек-зверь в лондонском метро

Этот фильм об НЛО заставит вас поверить

Вервольфы, рептилоиды и другие зловещие существа

Гравитация может быть прародительницей Времени

Загадочные нити в нестабильной плазме

Инопланетяне реальны, и их скрывают

Космическая аномалия в центре Млечного Пути

Наше Сознание может взаимодействовать со Вселенной

НЛО длиной в пять миль пролетел над поверхностью Луны

Новый метод обнаружения жизни на Марсе

Обнаружено еще больше мест залегания льда на Луне

Перенос сознания в Альтернативную реальность

Раскрытие тайн теории относительности Эйнштейна

Секрет неограниченной энергии у нас под ногами

Системы, которые блокируют и выводят из строя спутники

Смотрите документальный фильм про НЛО

США уже ведут первую в мире ИИ-войну

Таинственный объект в поясе Койпера

Темная энергия, приводимая в движение звездообразованием

Теории заговора и дезинформация быстро распространяются

Фильм Дэна Фараха ошеломляет публику

Что на самом деле произошло во время Великого потопа

Вы человек с плоской Землей

Доказательство существования инопланетной жизни

Загадочные события вокруг фильма Экзорцист

Загадочные структуры у планетарной туманности NGC 1514

Заявление скандального эксперта по НЛО

Как Моисей мог раздвинуть воды Красного моря

Мы не одиноки во Вселенной

Найден ли Ноев ковчег

Новое поколение умной одежды

Обзор фильма Эпоха разоблачений

Перед убийством Кеннеди запросил информацию об НЛО

Пермские ученые объяснили природу сновидений

По всей Великобритании участились наблюдения НЛО

Правительство США знает о НЛО больше, чем говорит

Признак, указывающий на то, что вы психопат

Редкие случаи нападения инопланетян

Роботы станут умнее людей в следующем году

Самолет Судного дня замечен над ядерной базой

Трое мужчин были похищены инопланетянами

ЦРУ убило ученого программы МК-Ультра

Бигфут заставили туриста забиться в палатку

Блестящий документальный фильм Дэна Фараха

Возможность существования древней жизни на Марсе

Гигантский лобстер напал на лодку

Задачи секретного космоплана X-37B

Как взрываются сверхновые типа Ia

Как предсказать пригодность для жизни других планет

Миллионы умных замков и других гаджетов под угрозой

НАСА использует VR для подготовки к работе на Луне

Нейтрино расскажут нам о внутренней части Солнца

Неожиданные объекты в системе Альфа Центавра

Новый этап развития вычислительной техники

Премьера документального фильма об НЛО

Причудливые конспирологические теории о Луне

Продюсер видел огромный НЛО

Убегающие звезды выявили скрытую черную дыру

Цыгане прокляли футбольную команду

Частный лунный посадочный модуль совершил посадку

Шерстистые мыши - это мило и впечатляюще

Эпоха разоблачения - крупнейший фильм о НЛО

Голливудская звезда рассказал о встрече с НЛО

Дипфейки угрожают обществу

Документальный фильм Дэна Фараха о НЛО

ИИ будет контролировать ядерный арсенал США

Инопланетяне будут вести себя также как мы

Как правильно сообщать о появлении НЛО

Корпорация Microsoft создает суверенный рассуждающий ИИ

Кошмарное существо, выловленное у берегов России

Куклы обнаружены на вершине пирамиды в Сальвадоре

Лазерный луч превратили в сверхтвердое вещество

Луис Элизондо - мастер дезинформации

Может ли темная материя хранить смертельный секрет

Новый прибор позволяет получить снимки планет-младенцев

Ноги режиссера стали ватными, когда к нему приблизился НЛО

Различия в поведении малых и больших планет

Таинственные существа, летающие по нашему небу

Таинственный свет вызвал тревогу в районе Халла

Уфолог рассказал о недавнем всплеске наблюдений НЛО

Человеку будет имплантирован его зуб в глаз

Экзопланету-компаньона обнаружили у горячего Юпитера

Исследование ученых удивляет, что происходит с нашим телом в положении стоя

Археологи обнаружили древнеегипетский клад

Британский замок с привидениями выставлен на продажу

Вы бы доверили свои секреты роботу

Гигантские экзопланеты сформировались раньше

Изменения в ЦРУ и ФБР, а также НЛО

ИИ расшифровал гравитационные волны от звезд

Инопланетяне скрываются в океанах Земли

Как реагировать на встречи с НЛО

Крупные неудачи Маска в освоении Марса

НАСА продлевает срок службы Вояджеров

Новая звезда с удивительным химическим составом

Новое представление о древнем прошлом Земли

Парализованный человек управляет роборукой силой мысли

Паранормальная активность в отеле Канзас-Сити

Происхождение каналов на других планетах

Раскрываем правду о загадочном исследователе НЛО

Сверхпроводимость при комнатной температуре

Тайна происхождения воды на Луне

Тайная сестра Стоунхенджа

Уфоцентр разоблачает наблюдение НЛО в Дулуте

Динамика, которая меняет направление поиска Истины

Загадки пояса Койпера

Земные интриги, связанные с НЛО

Зловещий крестик на Луне

ИИ переворачивает с ног на голову работу фрилансеров

Исследовательский центр приглашает охотника на Несси

Как наблюдения НЛО могут повлиять на наше будущее

Квантовая коммуникация избавляет от атмосферной помех

Круги на полях, огни в небе и многое другое

Неудовлетворенность вызывает тягу к конспирологии

Новый способ доставки лекарств в космос

Обнаружили множество тусклых круглых объектов в космосе

Полицейские Нью-Джерси готовы к встрече с НЛО

Секретный самолет преодолевает звуковой барьер

Таинственный взрыв новой звезды

Тайна безмолвного света в Миннесоте

Ученые озадачены загадочными марсианскими камнями

Человечество может найти признаки инопланетной жизни

Экзопланета, уничтоженная белым карликом

Эксперимент ALPHA поможет в поиске темной материи

Ваше Сознание может возникнуть еще до рождения

Ведущий уфолог приедет в Западный Суссекс

Волновой эффект разоблачений НЛО

Встреча Вуди Харрельсона с НЛО

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика