Одна из главных загадок ранней Вселенной связана с формированием сверхмассивных черных дыр. Наблюдения показывают, что в эпоху, когда возраст нашего мира составлял всего 5% от современного, в нем уже существовали черные дыры, чьи массы превосходили солнечную в сотни миллионов раз. Проблема в том, что современные космологические теории испытывают сложности с объяснением того, каким образом подобные объекты успели так разрастись за столь малый промежуток времени.
Команда ученых из Технологического института Джорджии попыталась найти ответ на этот вопрос, смоделировав на суперкомпьютере первые 400 млн лет эволюции Вселенной. В ходе исследования они обнаружили новый процесс, который мог способствовать ускоренному появлению сверхмассивных черных дыр.
Согласно модели, спустя 270 млн лет после Большого Взрыва во Вселенной должны были сформироваться богатые газом массивные регионы, окруженные гало из темной материи. Теоретически они могли стать участками активного звездообразования. Однако модель показала, что их развитие пошло по иному сценарию.
После образования и коллапса первых звезд-гигантов, массы которых превосходили солнечную примерно в тысячу раз, в этих изолированных регионах появились первые черные дыры. Они начали активно поглощать вещество из окружающих газовых облаков и обзавелись аккреционными дисками, являвшимися источниками мощного ультрафиолетового излучения. Это излучение нагрело газ и подавило дальнейшие процессы звездообразования. Таким образом, черные дыры лишились «конкурентов» и смогли беспрепятственно продолжать набирать массу в практически идеальных условиях.
По словам ученых, ранее считалось, что лишь интенсивное ультрафиолетовое излучение ядер галактик может полностью остановить звездообразование в них. Теперь эти взгляды придется пересмотреть. Статья с результатами исследования уже опубликована в журнале Nature.
По материалам: https://www.nasa.gov
