Команда ученых, работающая с космическим телескопом Hubble, сообщает о результатах своего исследования сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной. Этих монстров, находящихся в центрах больших галактик, оказалось больше.
Загадка первичных сверхмассивных черных дыр
С помощью космического телескопа NASA Hubble международная команда исследователей во главе с учеными кафедры астрономии Стокгольмского университета обнаружила больше черных дыр в ранней Вселенной, чем сообщалось ранее. Новый результат может помочь астрономам понять, как были созданы сверхмассивные черные дыры.
Ученые не имеют полной картины того, как образовались первичные черные дыры вскоре после Большого взрыва. Известно, что сверхмассивные черные дыры, которые могут весить более миллиарда солнц, существуют в центре нескольких галактик менее чем через миллиард лет после Большого взрыва.
«Многие из этих объектов, кажется, более массивны, чем мы поначалу думали: либо они сформировались очень массивными, либо они росли очень быстро», — говорит Алиса Янг, аспирантка Стокгольмского университета и соавтор исследования, опубликованного в The Astrophysical Journal Letters.
Поиск черных дыр на раннем этапе эволюции
Черные дыры играют немаловажную роль в жизненном цикле всех галактик, но в нашем понимании того, как эволюционируют галактики, существует большая неопределенность. Исследователи использовали Hubble, чтобы выяснить, сколько черных дыр существовало среди популяции слабых галактик, когда возраст Вселенной составлял всего несколько процентов от современного.
Первоначальные наблюдения изучаемой области были повторно сфотографированы Hubble спустя несколько лет. Это позволило команде измерить вариации яркости галактик. Эти вариации являются характерным признаком черных дыр. Команда обнаружила больше черных дыр, чем раньше было найдено другими методами.
Новые результаты наблюдений свидетельствуют о том, что некоторые черные дыры, вероятно, образовались в результате коллапса массивных, нетронутых звезд в течение первого миллиарда лет космического времени. Такие звезды могут существовать только на очень ранних этапах развития Вселенной, поскольку светила более поздних поколений загрязнены остатками уже умерших звезд.
Различные гипотезы образования сверхмассивных черных дыр
Другие альтернативы образования черных дыр включают коллапс газовых облаков, слияние звезд в массивные скопления и первичные черные дыры, образовавшиеся (по физическим механизмам) в первые несколько секунд после Большого взрыва. Благодаря этой новой информации об образовании черных дыр можно построить более точные модели формирования галактик.
«Механизм образования ранних черных дыр является важной частью загадки эволюции галактик, — говорит Мэтью Хейз с кафедры астрономии Стокгольмского университета и ведущий автор исследования. — Вместе с моделями роста черных дыр расчеты эволюции галактик теперь могут быть поставлены на более физически мотивированную основу, с точной схемой того, как черные дыры появляются из коллапсирующих массивных звезд».
Астрономы также проводят наблюдения с помощью космического телескопа NASA James Webb для поиска галактических черных дыр, образовавшихся вскоре после Большого взрыва, чтобы понять, насколько массивными они были и где они расположены.
По материалам phys.org
