Чёрные дыры могут достигать колоссально больших размеров

Чёрная дыра
Сверхмассивная чёрная дыра в центре галактики. Авторы и права: ESO / L. Calçada.

Недавнее исследование предполагает возможное существование “невероятно больших чёрных дыр” (SLAB), которые даже больше, чем сверхмассивные чёрные дыры, уже наблюдаемые в центрах большинства галактик.

В своём исследовании, профессор Бернард Карр из Школы физики и астрономии вместе с Ф. Кюнелем (Мюнхен) и Л. Визинелли (Фраскати), изучали, как эти SLAB могут формироваться и какие ограничения могут иметь их размеры.

Хотя есть доказательства существования сверхмассивных чёрных дыр (СМЧД) в ядрах галактик – с массой от миллиона до десяти миллиардов раз большей чем масса Солнца – предыдущие исследования предложили верхний предел их размера из-за нашего нынешнего взгляда на то, как такие чёрные дыры образуются и растут.

Существование SLAB могло бы предоставить исследователям мощный инструмент для космологических тестов и улучшить наше понимание ранней Вселенной.

Бросить вызов существующим идеям

Широко распространено мнение, что сверхмассивные чёрные дыры образуются внутри родительской галактики и вырастают до своих больших размеров, поглощая звёзды и газ из своего окружения или сливаясь с другими чёрными дырами. В этом случае существует верхний предел их массы, несколько превышающий десять миллиардов солнечных масс.

В своей работе исследователи предлагают другую возможность образования сверхмассивных чёрных дыр, которая может обойти этот предел. Они полагают, что SLAB могут быть “изначальными”, образовавшимися в ранней Вселенной, задолго до появления галактик, чёрными дырами.

Чёрные дыры
Компьютерная модель слияния двух сверхмассивных чёрных дыр в центре галактики PG 1302-102. Авторы и права: NASA / CXC / A. HOBART, JOSH BARNES (U. OF HAWAII), JOHN HIBBARD (NRAO).

Поскольку “изначальные” чёрные дыры не образуются из коллапсирующей звезды, они могут иметь широкий диапазон масс. Они могут быть, как очень маленькие, так и колоссально большие.

Профессор Бернард Карр сказал: “Мы уже знаем, что чёрные дыры существуют в широком диапазоне масс, причем сверхмассивная чёрная дыра в четыре миллиона солнечных масс находится в центре нашей собственной галактики. Хотя в настоящее время нет доказательств существования SLAB, вполне возможно, что они могут существовать, а также могут находиться вне галактик в межгалактическом пространстве. Однако, что удивительно, идея SLAB до сих пор в значительной степени игнорируется”, – сказал профессор Бернард Карр.

В новом исследовании учёные предложили варианты того, как эти SLAB могут формироваться, и они надеются, что их работа начнёт мотивировать дискуссии среди сообщества.

Понимание тёмной материи

Считается, что тёмная материя составляет около 80 процентов обычной массы Вселенной. Хотя мы не можем этого видеть, исследователи считают, что тёмная материя существует из-за её гравитационного воздействия на видимую материю, такую ​​как звёзды и галактики. Однако мы до сих пор не знаем, что такое тёмная материя.

Темная энергия
Тёмная энергия, нормальная и тёмная материя. Авторы и права: NASA.

Первичные чёрные дыры – один из потенциальных кандидатов. Идея их существования восходит к 1970-м годам, когда профессор Карр и профессор Стивен Хокинг предположили, что в первые моменты существования Вселенной колебания её плотности могли привести к коллапсу некоторых областей в чёрные дыры.

Сами по себе SLAB не могут объяснить тёмную материю, но если они вообще существуют, то это будет иметь важные последствия для нашего понимания ранней Вселенной.


Больше информации:

https://academic.oup.com/
Присоединяйся

Вы могли пропустить:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.