Стало известно, чем питаются сверхмассивные черные дыры

Согласно новой работе ученых-астрономов, новый исследовательский метод поиска трудно обнаруживаемых в космосе объектов помог впервые найти в звездном пространстве черную дыру среднего размера, которая, по мнению многих, служит «пищей» для ранних сверхмассивных черных дыр — и, следовательно, для эволюции большинства галактик. Она имеет массу, в 55 000 раз превышающую массу нашего Солнца. По предположению ученых, «средние» черные дыры могли «откормить» ранние сверхмассивные черные дыры до невообразимых размеров. Каждая из них может вырасти до миллиардов раз более массивной, чем наше Солнце, и служить решающей движущей силой в сердце своих галактик-хозяев.

Однако происхождение этих чудовищных титанов и по сей день ставит астрономов в тупик. Некоторые из них, по-видимому, сформировались всего лишь спустя 600 млн лет после Большого взрыва, ровно тогда, когда возраст Вселенной составлял всего 4% от ее нынешнего возраста. Но, как говорят астрофизики, это явление кажется маловероятным, так как оказывается недостаточно времени, чтобы появилась такая массивная черная дыра столь рано в нашей Вселенной. Однако это вполне может стать реальностью, если данный объект что-то «кормит».

Основным курсом объектов, претендующих на звание сверхмассивной черной дыры, могут быть «средние» черные дыры, то есть объекты промежуточной массы. Они по размерам гигантские, их масса определяется значением, находящимся где-то между массой нашего Солнца и массой сверхмассивных. Черные дыры средней массы могут иметь показатель от 100 до 100 тысяч солнечных масс и, как полагают ученые, «запускают» рост пульсирующих утроб в сердце многих галактик.

Самая большая проблема заключается в том, чтобы определить их в косметическом пространстве. Поскольку черные дыры не испускают никаких волн, то очень трудно найти хоть какой-нибудь нужный объект, используя орбитальные телескопы и спектрометры. В 2020 году были «обнаружены» несколько потенциальных похожих между собой средних черных дыр массой 20-50 тысяч солнечных масс, одну из которых назвали HLX-1. В этом им помог космический телескоп Хаббла.

Согласно новому методу, черные дыры можно найти с помощью гамма-всплесков — колоссальных взрывов энергии, которые, по мнению астрономов, происходят при слиянии нейтронных звезд или при превращении звезд в сверхновые. Поэтому ученые принялись анализировать набор данных из примерно 2700 гамма-всплесков, собранных между 1991 и 2000 годами. Они предположили, что если в короткой последовательности появлялись два примерно одинаковых гамма-всплеска, то такая редкая двойная вспышка может свидетельствовать об эффекте «линзирования» объекта, лежащего между ним и нами, — и он должен быть достаточно массивным, чтобы исказить ослепительный свет взрыва на пути к нашей планете. Другими словами, это не что иное, как черная дыра средней массы.

Так, в 1995 году, когда вселенной было около 3 миллиардов лет, были зафиксированы две вспышки с разницей в полсекунды. Из полученных данных команда поняла, что черная дыра промежуточной массы, находящаяся между нами и гамма-всплеском, была ответственна за аномалию, которая также изменила угол вспышки от центра черной дыры. В настоящее время ученые продолжают работу над поиском новых доказательств своей теории.

---

Бренды по теме

Bruker