Астрономи от Академията на науките и Московския държавен университет са открили, че формата и размерът на галактиките в далечното минало се определят от това колко „ембриони“от свръхмасивни черни дупки съдържат техните покрайнини, според статия, публикувана в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
„Черните дупки, предвидени от нашия модел, трябваше да присъстват във Вселената в достатъчно количество, за да обяснят всички формирани кълбовидни клъстери. Той сочи наличието на достатъчен брой черни дупки с маса от няколко хиляди слънца, така че те да могат да се превърнат в „ембрионите“на кълбовидните клъстери “, казва Александър Долгов от Института за теоретична и експериментална физика на Руската академия на науките в Москва, цитиран от пресслужбата на Руската научна фондация.
Смята се, че повечето масивни галактики са обитавани от свръхмасивни черни дупки, които могат да варират от милион до милиарди слънчеви маси. Причините за образуването на тези обекти все още не са напълно ясни. Първоначално учените смятали, че такива обекти са възникнали по същия начин като техните нормални „братовчеди“- в резултат на гравитационния срив на звездите и последващото сливане на няколко големи черни дупки.
Наблюденията на първите галактики във Вселената накараха астрофизиците да се съмняват в това - оказа се, че те са „обитавани“от черни дупки с маса от десетки милиарди слънца. Такива обекти просто нямаше да имат време да нараснат до този размер, ако се родиха малки. Затова някои учени започнаха да вярват, че свръхмасивните черни дупки се раждат при по-екзотични сценарии - в резултат на срива на гигантски облаци от „чист“атомен водород или поради струпвания на тъмна материя.
Днес повечето астрономи смятат, че черните дупки - „тежките тежести“са възникнали в зората на Вселената от така наречените първични черни дупки, които заемат междинно положение между свръхмасивни и обикновени черни дупки, чийто произход все още е неизвестен. Тяхната маса, според различни оценки на учените, е била няколко десетки или стотици хиляди слънчеви маси. През последните десет години астрономите активно търсят такива "семена" на черни дупки и досега знаем по-малко от десет кандидати за ролята на такива обекти.
Долгов и неговият колега Константин Постнов от Държавния астрономически институт на Московския държавен университет са открили, че подобни "ембриони" биха могли да играят ключова роля при формирането на всички галактики, изучавайки колко често биха могли да възникнат такива черни дупки, дори преди избухването на първите струпвания от звезди в новородената вселена.
Техните изчисления показаха, че в първите дни от живота на Вселената може да се появи огромен брой такива обекти, около 10-100 хиляди пъти повече от броя на всички галактики във Вселената. Този брой черни дупки според Постнов и Долгов би трябвало да е достатъчен за раждането на всички известни кълбовидни клъстери - най-старите „семейства“звезди в покрайнините на галактиките, където са открити всички известни черни дупки с междинна маса.
Тези клъстери от звезди, от своя страна, днес се считат за един вид "ембриони", около които в далечното минало са се образували ядра на всички познати на нас спирални и елиптични галактики.
Промоционално видео:
Големият брой такива клъстери в ранната Вселена подтикна учените да смятат, че черните дупки, живеещи в тях, могат да „оркестрират“растежа на галактиките и да контролират формата и масата им, а не обратното, както вярват днес много астрофизици.
Ръководени от тази идея, учените изчислили как формата на галактиката се променя с промяната на броя на кълбовидните клъстери и масата на черните дупки в техните центрове, както и с увеличаването и намаляването на масата на „поничката” на тъмната материя в покрайнините на галактиките, която днес се счита за основен движещ фактор на тяхното раждане … Както се оказа, черните дупки играеха решаваща роля за раждането на елиптични и спирални галактики, принуждавайки ги да се образуват дори в случаите, когато пръстенът на тъмната материя отсъстваше.
Подобен сценарий за образуване на галактики, както отбелязват изследователите, може да обясни една от основните космологични мистерии - защо най-ранните галактики имат много голяма маса и имат много тежки черни дупки, чието съществуване учените не биха могли да обяснят преди.
