Большие и чрезвычайно активные черные дыры населяли молодые галактики на заре Вселенной, что подтверждает теорию, в соответствии с которой галактики и черные дыры развиваются в своеобразном симбиозе, пишут американские астрономы в статье, опубликованной в журнале Nature.
«До настоящего времени мы не знали, какую функцию исполняли черные дыры в молодых галактиках, да и вообще, существовали ли они. Теперь мы знаем – они существуют, и они растут как грибы», – говорит руководитель исследования Эзекиль Трейстер из Гавайского университета, слова которого цитируются в сообщении университета.
Черная дыра – это особая область в пространстве и времени, в которой силы гравитации настолько велики, что их не способны преодолеть даже объекты, которые двигаются со скоростью света (в том числе и сам свет). Никакие объекты или излучение не могут вырваться из-за границы воздействия черной дыры, которая получила название «горизонт событий». Как правило, черные дыры образуются в результате гравитационного коллапса массивных звезд с массой, превышающей массу Солнца в 3,6 раза и выше. Сверхмассивные черные дыры, в отличие от черных дыр звездной массы, формируются не в результате гравитационного коллапса массивных звезд, а в центре массивных галактик.
Согласно современным представлениям об устройстве спиральных галактик, их ядра содержат сверхмассивные черные дыры. Они часто проявляют себя как квазары – сверхяркие источники излучения, мощность которого превышает яркость нашей Галактики в десятки или сотни раз. Свечение большинства квазаров обусловлено сильным трением и разогревом газа в аккреционном диске – облаке из материи, которая притягивается черной дырой.
Благодаря своей высокой светимости квазары можно наблюдать на огромном удалении от Земли, что позволяет астрономам заглянуть в далекое прошлое нашей Вселенной.
Группа американских ученых под руководством Трейстера изучила данные, которые были собраны орбитальными телескопами «Хаббл» и «Чандра», и обнаружила, что сверхмассивные черные дыры существовали уже на ранних стадиях формирования галактик.
«Мы были вправе ожидать, что черные дыры существовали и в самых ранних галактиках, однако мы никак не могли их обнаружить. Когда я сравнила данные телескопа Чандра и мои теоретические выкладки, я была поражена. Подобное открытие - мечта любого теоретика», – заявила участница исследовательской группы Марта Волонтери из университета Мичигана, слова которой цитируются в сообщении университета.
Сопоставление изображений в видимом и инфракрасном диапазоне с «Хаббла» и сведений об интенсивности рентгеновского излучения, которые были получены при помощи «Чандры», показало, что треть или почти все далекие галактики, которые мы видим такими, какими они были примерно 12 миллиардов лет назад, содержат быстро растущие сверхмассивные черные дыры. По предположению ученых, раннюю Вселенную населяло около 30 миллионов черных дыр-»младенцев», что превышает предыдущие оценки в десять тысяч раз. Темпы роста этих «младенцев» в сто раз выше предсказанного теорией.
Быстрый рост, по мнению ученых, означает, что эти черные дыры в последствии должны стать квазарами, однако для превращения в них черным дырам нужно вырасти в 100-1000 раз. Ученые отмечают, что их открытие не только подтверждает гипотезу о взаимосвязи развития галактики и черной дыры в ее центре, но и позволяет говорить о том, что такая взаимосвязь существовала и на заре времени.
«До настоящего времени мы не знали, какую функцию исполняли черные дыры в молодых галактиках, да и вообще, существовали ли они. Теперь мы знаем – они существуют, и они растут как грибы», – говорит руководитель исследования Эзекиль Трейстер из Гавайского университета, слова которого цитируются в сообщении университета.
Черная дыра – это особая область в пространстве и времени, в которой силы гравитации настолько велики, что их не способны преодолеть даже объекты, которые двигаются со скоростью света (в том числе и сам свет). Никакие объекты или излучение не могут вырваться из-за границы воздействия черной дыры, которая получила название «горизонт событий». Как правило, черные дыры образуются в результате гравитационного коллапса массивных звезд с массой, превышающей массу Солнца в 3,6 раза и выше. Сверхмассивные черные дыры, в отличие от черных дыр звездной массы, формируются не в результате гравитационного коллапса массивных звезд, а в центре массивных галактик.
Согласно современным представлениям об устройстве спиральных галактик, их ядра содержат сверхмассивные черные дыры. Они часто проявляют себя как квазары – сверхяркие источники излучения, мощность которого превышает яркость нашей Галактики в десятки или сотни раз. Свечение большинства квазаров обусловлено сильным трением и разогревом газа в аккреционном диске – облаке из материи, которая притягивается черной дырой.
Благодаря своей высокой светимости квазары можно наблюдать на огромном удалении от Земли, что позволяет астрономам заглянуть в далекое прошлое нашей Вселенной.
Группа американских ученых под руководством Трейстера изучила данные, которые были собраны орбитальными телескопами «Хаббл» и «Чандра», и обнаружила, что сверхмассивные черные дыры существовали уже на ранних стадиях формирования галактик.
«Мы были вправе ожидать, что черные дыры существовали и в самых ранних галактиках, однако мы никак не могли их обнаружить. Когда я сравнила данные телескопа Чандра и мои теоретические выкладки, я была поражена. Подобное открытие - мечта любого теоретика», – заявила участница исследовательской группы Марта Волонтери из университета Мичигана, слова которой цитируются в сообщении университета.
Сопоставление изображений в видимом и инфракрасном диапазоне с «Хаббла» и сведений об интенсивности рентгеновского излучения, которые были получены при помощи «Чандры», показало, что треть или почти все далекие галактики, которые мы видим такими, какими они были примерно 12 миллиардов лет назад, содержат быстро растущие сверхмассивные черные дыры. По предположению ученых, раннюю Вселенную населяло около 30 миллионов черных дыр-»младенцев», что превышает предыдущие оценки в десять тысяч раз. Темпы роста этих «младенцев» в сто раз выше предсказанного теорией.
Быстрый рост, по мнению ученых, означает, что эти черные дыры в последствии должны стать квазарами, однако для превращения в них черным дырам нужно вырасти в 100-1000 раз. Ученые отмечают, что их открытие не только подтверждает гипотезу о взаимосвязи развития галактики и черной дыры в ее центре, но и позволяет говорить о том, что такая взаимосвязь существовала и на заре времени.
Обсуждения Раннюю Вселенную населяли большие и активные черные дыры