Як у Всесвіті з'явилися найперші чорні діри?

Якщо говорити в загальному сенсі, у Всесвітііснує два види чорних дір. Перший - це чорні діри зоряної маси і відносно невеликого розміру. Вони народжуються в результаті загибелі старих зірок. Притягаючи за допомогою гравітації і поглинаючи газ, інші зірки та іншу матерію космосу вони перетворюються в надмасивні чорні діри (другий вид) - істотно більші і масивні об'єкти. Вчені вважають, що надмасивні чорні діри першими з'явилися у Всесвіті. Але як це могло статися, якщо довгий час в ранньому Всесвіті не було зірок, з яких вони могли народитися?

Як виглядають надмасивні чорні діри?

Погляньте на картинку вище. На ній показано одну з найбільших (надмасивних) чорних дірок в нашому Всесвіті. Подивіться, як на її тлі виглядають розміри орбіт Нептуна (найдальшої планети Сонячної системи) і орбіти Землі. В астрономії відстані прийнято вважати світловими роками, місяцями, тижнями, цілодобово, годинами і хвилинами. Якщо коротко - це все відстані, які проходить світло за один земний рік (місяці, тижні і так далі).

Її маса становить 14% від маси всієї галактики, в якій вона знаходиться. Це мільярди сонячних мас.

На те, щоб набрати мільйони і мільярдисонячних мас, якими можуть похвалитися багато аналогічні надмасивні чорні діри, може піти дуже багато часу. Проте, вже знаходилися чорні діри, які з'явилися дивно рано. Відомі такі об'єкти, які з'явилися через 800 і навіть 690 мільйонів років після Великого вибуху, коли зірок у Всесвіті було ще дуже мало.

Читайте також: 10 нових дивовижних відкриттів, пов'язаних з чорними дірами

Як з'явилися перші чорні діри у Всесвіті?

Складно зрозуміти, як вони могли утворитися івирости за такий короткий термін. Ця загадка залишається однією з найцікавіших в сучасній астрономії. І для її вирішення було запропоновано безліч різних гіпотез. Ось, наприклад, одна з них.

Однак вчені з Університету Західного Онтаріовважають, що перші чорні діри могли з'явитися в результаті «прямого колапсу» - не з зірок, а з щільних скупчень газу в центрах перших галактик, які перебували в процесі свого формування. Розігріваючись і інтенсивно випромінюючи радіацію, такі скупчення блокували поява молодих зірок в усі більш великому просторі космосу.

Наявність величезної кількості вільної матерії(Газу та пилу) дозволило цим скупченням дуже швидко набрати критичну масу і щільність. Після цього вони коллапсировать, залишивши після себе чорні діри масою в десятки і сотні тисяч сонць.

Читайте також: Чи можуть чорні діри знищити Всесвіт?

Гравітація може стягувати газ рівно до тогомоменту, поки навколо чорної діри не почне накопичуватися речовина, утворюючи гарячий диск, що випромінює інтенсивну радіацію і відштовхуючий приходить газ, таким чином припиняючи зростання чорної діри. Це називається межею Еддінгтона.

Вчені з Університету Західного Онтаріозапропонували математичну модель цього процесу, показавши, що він дійсно міг розвиватися дуже швидко. Дослідники пояснюють, що випромінювання новонароджених зірок і інших дірок незабаром досягло критичної межі. В результаті цього «прямої колапс» нових надмасивних дірок став неможливий.

Чорні діри як і раніше зберігають дуже багато таємниць, розгадка яких, як вважають вчені, може містити відповіді про те, як з'явилася і розвивалася Всесвіт, в якій ми живемо.

Читати також: Опублікована перша в історії справжня фотографія чорної діри

Підписуйтесь на наш Яндекс.Дзен, щоб бути в курсі останніх подій зі світу науки і технологій.