Еволюція галактик та чорних дір у їхніх ядрах тісно пов’язані між собою. Але що з них утворилося першим? Науковці стверджують, що розібралися із цим питанням і відтворили двоетапний розвиток раннього Всесвіту.
Історія раннього Всесвіту
Чорні діри не лише існували на зорі часів, вони народжували нові світила та прискорювали формування галактик, як свідчить новий аналіз даних космічного телескопа James Webb.
Ці відкриття перевертають теорії про те, як чорні діри формують космос, кидаючи виклик класичному розумінню, що вони утворилися після появи перших зір і галактик. Натомість вчені переконують, що ці об’єкти існували вже протягом перших 50 млн років існування Всесвіту — досить короткого періоду у порівняні з його загальною історією, що тривала 13,8 млрд років.
Ми знаємо, що надмасивні чорні діри існують у центрі галактик, включно з Чумацьким Шляхом, але нещодавно виявилося, що вони були присутні ще на початку існування Всесвіту і були майже цеглинками або насінням для ранніх галактик. Вони грали роль гігантських підсилювачів зореутворення.
Далекі галактики з дуже раннього Всесвіту, що спостерігаються за допомогою телескопа James Webb, здаються набагато яскравішими, ніж передбачали науковці, й виявляють незвично велику кількість молодих зір і надмасивних чорних дір.
Перші галактики й чорні діри
Загальноприйнято вважати, що чорні діри утворилися після колапсу надмасивних зір, а галактики — після того, як перші світила осяяли темний ранній Всесвіт. Але аналіз, проведений командою науковців, свідчить про те, що чорні діри й галактики співіснували та впливали на долю одна одної протягом перших 100 млн років.
Чорні діри — це області в космосі, де гравітація настільки сильна, що ніщо не може уникнути її тяжіння, навіть світло. Завдяки цій силі вони генерують потужні магнітні поля, які створюють сильні шторми, викидаючи турбулентну плазму і, зрештою, діють як величезні прискорювачі частинок. Цей процес, за словами вчених, ймовірно, є причиною того, що детектори телескопа Вебба виявили більше таких чорних дір і яскравих галактик, ніж очікували науковці.
Яким чином прискорювалося зореутворення у перших галактиках?
Команда Джозефа Сілка, автора дослідження, прогнозує, що молодий Всесвіт мав дві фази. Під час першої фази високошвидкісні витоки з чорних дір прискорювали зореутворення, а потім, на другій фазі, витоки сповільнилися. Через кілька сотень мільйонів років після Великого вибуху газові хмари колапсували через магнітні бурі надмасивних чорних дір, і нові зорі народжувалися зі швидкістю, що значно перевищувала ту, яка спостерігається через мільярди років у звичайних зоряних системах.
За словами астрономів, зореутворення сповільнилося, бо ці потужні витоки перейшли у стан збереження енергії, зменшивши кількість газу, доступного для формування світил у галактиках.
Команда астрономів сподівається, що майбутні спостереження на телескопі James Webb з більш точним підрахунком зір і надмасивних чорних дір у ранньому Всесвіті допоможуть підтвердити їхні розрахунки. Сілк сподівається, що ці спостереження також допоможуть вченим зібрати більше підказок про еволюцію Всесвіту.
За матеріалами phys.org
Тільки найцікавіші новини та факти в нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
