За допомогою Космічного телескопа імені Габбла міжнародна група дослідників під керівництвом вчених з кафедри астрономії Стокгольмського університету виявила більше чорних дір у ранньому Всесвіті, ніж повідомлялося раніше. Новий результат може допомогти науковцям зрозуміти, як виникли надмасивні чорні діри.
Наразі вчені не мають повної картини того, як утворилися перші чорні діри незабаром після Великого Вибуху. Відомо, що надмасивні чорні діри, маса яких може перевищувати мільярд мас Сонця, існують у центрі кількох галактик менш ніж через мільярд років після Великого Вибуху.
«Багато з цих об’єктів, здається, масивніші, ніж ми спочатку вважали, що вони могли існувати в такі ранні часи — або вони були дуже масивними, або росли надзвичайно швидко», — сказала Аліса Янґ (Alice Young), докторант Стокгольмського університету та співавторка дослідження, результати якого опубліковано в The Astrophysical Journal Letters.
Чорні діри відіграють важливу роль у життєвому циклі всіх галактик, але існують великі невизначеності в нашому розумінні того, як галактики еволюціонують. Щоб отримати повну картину зв’язку між еволюцією галактик і чорних дір, дослідники використовували «Габбл». Вони намагалися дослідити, скільки чорних дір існує серед популяції слабких галактик, коли вік Всесвіту становив лише кілька відсотків від його поточного віку.
Досліджувану ділянку неба, яку раніше фотографував «Габбл», повторно сфотографували за допомогою цього телескопа через кілька років. Це дало змогу науковій групі виміряти варіації яскравості галактик. Такі варіації є ознакою чорних дір. Група виявила більше чорних дір, ніж раніше було знайдено іншими методами.
Нові результати спостережень свідчать про те, що деякі чорні діри, ймовірно, утворилися внаслідок колапсу масивних зір протягом першого мільярда років космічного часу. Ці типи зір можуть існувати лише на дуже ранніх етапах розвитку Всесвіту, оскільки пізніші покоління зірок забруднені залишками зір, що існували раніше. Інші альтернативи утворення чорних дір розглядають колапс газових хмар, злиття зір у масивні скупчення та «первісні» чорні діри, які утворилися (через дію не зовсім з’ясованих досі фізичних процесів) у перші кілька секунд після Великого Вибуху. Завдяки цій новій інформації про утворення чорних дір можна побудувати точніші моделі утворення галактик.
«Механізм утворення ранніх чорних дір є важливою частиною загадки еволюції галактик», — сказав Метью Гейс (Matthew Hayes) з кафедри астрономії Стокгольмського університету та перший автор дослідження. «Разом із моделями того, як ростуть чорні діри, розрахунки еволюції галактик тепер можна поставити на більш фізично вмотивовану основу, з точною схемою того, як чорні діри виникли внаслідок колапсу масивних зір».
Астрономи також виконують спостереження за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба, щоб виявляти галактичні чорні діри, які утворилися незабаром після Великого Вибуху. Це дасть змогу зрозуміти, якими масивними вони були та де вони розташовані.
За інф. з сайту https://esahubble.org підготував Іван Крячко
