Выдвинута гипотеза появления загадочных черных дыр
Группа астрофизиков из итальянского университета Scuola Normale Superiore di Pisa представила новую теорию, объясняющую, как появлялись сверхмассивные черные дыры (СМЧД) в ранней Вселенной. Их исследование, опубликованное на сервере arXiv, предполагает, что эти черные дыры могли образоваться из первичных черных дыр (ПЧД), возникших при особых условиях в начальные периоды Вселенной.
СМЧД, находящиеся в центрах крупных галактик, представляют собой загадку для ученых из-за своей огромной массы, измеряемой миллиардами солнечных масс, и появления всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва. Согласно новому исследованию, ПЧД, возникнувшие из коллапса плотных областей субатомной материи в ранние стадии Вселенной, могли выступать зародышами для будущих сверхмассивных черных дыр.
Ученые предполагают, что ПЧД с массой около 30 солнечных масс постепенно перемещались в центр галактических гало из-за динамического трения и аккреции барионного вещества. Сгущаясь в гало, эти черные дыры образовывали компактные кластеры, что приводило к их слияниям и, в конечном итоге, к появлению более крупных черных дыр.
В рамках исследования авторы изучили взаимодействие ПЧД с окружающим газом и гало темной материи, чтобы понять, как из множества маленьких черных дыр могли образоваться объекты огромной массы. Моделирование показало, что аккреция барионного вещества и потеря углового момента ПЧД могли привести к неуправляемому коллапсу, создавая условия для появления массивных черных дыр.
Ученые также предполагают, что в процессе формирования СМЧД могли возникать гравитационные волны, испускаемые при слиянии ПЧД. Эти предсказания могут быть проверены в будущем с помощью наземного телескопа Эйнштейна — нового лазерного интерферометра, способного регистрировать гравитационные волны от черных дыр на протяжении всей истории Вселенной.
Больше новостей на сайтах Медиахолдинга
