Проучването на няколко десетки галактики в радиус от няколко милиарда светлинни години от нашата собствена разкри няколко черни дупки, които са многократно по-високи от очакванията ни за това колко големи могат да растат. Последните изследвания не само ни помагат да разберем по-добре еволюцията на тези мистериозни астрофизични обекти, но и отварят нови интересни въпроси за нас. Например, как черните дупки стават толкова невероятно масивни?
Черните дупки, които са резултат от звезден срив, не се нуждаят от въвеждане. Чухме, че те предизвикват смущения в пространството-времето, гледахме си „оригването“и дори, може би за първи път в историята, ще можем да видим един от тях със собствените си очи тази година. Учените са много заинтересовани от черните дупки и има много разбираема причина за това.
„Какво представляват галактиките? Това са "тухлички", които се комбинират в цялостната картина на Вселената. И за да разберем как се формират и еволюират, първо трябва да разберем как работят черните дупки “, казва физикът Джулия Хлавачек-Ларондо от университета в Монреал, Канада.
Не че самите черни дупки опростяват тази работа - много е трудно да разберем какво е невъзможно (както ни се струва) да видим директно. Затова астрофизиците търсят други улики, които биха им позволили да копаят по-дълбоко. Една от посоките е търсенето на връзка между масите на черните дупки и галактиките, в които се намират. Ако имахме прост начин да сравним размера на галактиките с черните дупки в техните центрове, тогава според учените това би ни спестило много време и усилия да проучим и първата, и втората.
Следователно Хлавачек-Ларондо, обединявайки сили с други учени от Канада, Испания и Великобритания, проведе проучване на 72 галактики, разположени в радиус от 3,5 милиарда светлинни години от нас, с надеждата да излезе с някаква обща формула, която да опрости определянето на масата. черни дупки в галактически центрове. Учените споделиха своите наблюдения в Месечните известия на Кралското астрономическо общество.
За да прецени размера на самите черни дупки, екипът анализира рентгеновия спектър, изтичащ от вихровите потоци горещ газ от акреционните дискове на черни дупки, и след това сравнява числата с общата яркост на заобикалящата галактика.
Според доста популярна хипотеза, колкото по-голяма е самата галактика, толкова по-голяма може да бъде самата черна дупка, разположена в нейния център - но на практика всичко се оказа не толкова просто, колкото се очакваше.
„Установихме, че черните дупки могат да бъдат много по-големи от предвидения законоустановен размер“, коментира водещият автор на изследването Мар Мезква от Института за космически науки в Испания.
Промоционално видео:
Вместо очакваната корелация в маса и размер с техните галактики, редица черни дупки показаха много по-бърз растеж и печалба от масата, отколкото останалото пространство около тях. Оказа се, че около 40 процента от изследваните черни дупки имат маса 10 милиарда или повече пъти по-голяма от масата на Слънцето. Тук обаче трябва да се изясни, че не са регистрирани масови записи и приматът все още принадлежи на черната дупка на галактиката NGC 4889, чиято маса е еквивалентна на 21 милиарда слънчеви маси. Освен това има подозрения, че галактиката S5 0014 + 81, намираща се на 12,1 милиарда светлинни години, съдържа истинско чудовище с маса около 40 милиарда слънца. Но въпреки това толкова голям брой свръхмасивни черни дупки накараха учените да се чудят как стават такива.
Изследователите имат две предположения за този резултат: или тези черни дупки първоначално са изглеждали много големи, а след това буквално са привличали по-голямата част от галактическата материя около тях, или има сериозни пропуски в нашите знания как галактиките произвеждат черни дупки.
„Толкова големи ли са, защото веднага се появиха така или им помогнаха идеални условия, които им позволиха да растат много бързо за няколко милиарда години? В момента не можем да отговорим на този въпрос “, казва Мезква.
Отговорът на този въпрос обаче може да се съдържа в друго проучване, публикувано в най-голямата онлайн библиотека от научни трудове arXiv.org и в очакване на проверка. В хода му учените изследвали повече от 30 000 галактики, разположени в радиус от 12,2 милиарда светлинни години, и установили, че съотношението на скоростта на растеж на черните дупки и скоростта на растеж на звездите се ускорява с растежа на галактиките, в които се намират изследваните обекти. С други думи, в галактики с голям брой звезди, черните дупки винаги са били „нелепи“.
По-обобщаващото извличане от тези изследвания е, че наистина има връзка между образуването на звезди и черните дупки и е много объркващо. Разбира се, ще са необходими повече от десетина изследвания, за да го разберем по-добре. Но едно нещо вече става ясно - без тези гиганти нашата Вселена би изглеждала съвсем различно.
Николай Хижняк