Ученые не уверены в том, были ли сверхмассивные черные дыры образованы в экстремальных условиях вскоре после большого взрыва, в процессе, получившем название «прямой коллапс». Или же они возникли намного позже, из «начальных» черных дыр, которые появились в результате гибели массивных звезд.

• Если бы первый вариант был верным, сверхмассивные черные дыры были бы рождены с чрезвычайно большими массами — в сотни тысяч или миллионы раз массивнее нашего Солнца — и имели бы фиксированный минимальный размер.
• Если бы второй вариант появления был верен, то сверхмассивные черные дыры сначала были бы относительно небольшими. Их масса примерно в 100 раз превышала массу нашего Солнца в таком случае, и начинали расти со временем, питаясь звездами и газовыми облаками, расположенными вокруг них.

Астрономы давно стремятся найти сверхмассивные черные дыры с наименьшей массой. Именно они являются недостающими звеньями, необходимыми для расшифровки проблемы происхождения SMBH.

В исследовании, опубликованном сегодня, команда под руководством Кардиффа заявила, что обнаружила одну из самых малых SMBH по массе частиц, когда-либо наблюдаемых в центре близлежащей галактики и которая бы весила в миллион раз меньше массы Солнца. Эта сверхмассивная черная дыра находится в галактике NGC 404 — «Призрак Мираха». Такое название она получила из-за близости к очень яркой звезде по имени Мирах, которая бросает на галактику свою тень.

Результаты были получены с использованием новой методики с использованием комплекса радиотелескопов, расположенных в чилийской пустыне Атакама. Он который наблюдает электромагнитное излучение с миллиметровой и субмиллиметровой длиной волны и называется ALMA. Он используется для изучения света от некоторых из самых холодных объектов во Вселенной.

«Слева показано цветное композитное изображение космического телескопа Хаббла в центре «Призрака Мираха «. Справа показано новое изображение ALMA этого же региона, показывающее распределение холодного плотного газа, циркулирующего вокруг этого центра этого объекта в деталях. Предоставлено: Университет Кардиффа.

Сверхмассивная черная дыра в галактике в «Призрак Мираха» имеет массу в пределах диапазона, предсказанного моделями «прямого коллапса», сообщают ученые.

Также исследователи отметили, что в настоящее эта черная дыра активна и глотает газ. Это значит, что некоторые из наиболее экстремальных моделей «прямого коллапса», которые производят только очень массивные SMBH, не могут быть правдой.

Этого само по себе недостаточно, чтобы окончательно определить разницу между «исходной» картиной и «прямым коллапсом». Для начала нам нужно проанализировать всю статистику. Но это огромный шаг в правильном направлении.

Доктор Тим Дэвис из школы физики и астрономии при университете Кардиффа

Черные дыры — это объекты, которые обрушились под действием силы тяжести, оставляя после себя маленькие, но невероятно плотные области пространства, из которых ничто не может вырваться, даже свет.

Сверхмассивная черная дыра — это самый большой тип черной дыры, который может быть в сотни тысяч, если не в миллиарды, больше массы Солнца.

Считается, что почти все большие галактики, такие как и Млечный Путь, содержат такую черную дыру, расположенную в его центре.

Сверхмассивные черные дыры также были обнаружены в очень далеких галактиках, поскольку они появились всего через несколько сотен миллионов лет после большого взрыва. Это говорит о том, что, по крайней мере, некоторые из них могли бы стать массивными за очень короткое время, что трудно объяснить в соответствии с моделями формирования и эволюции галактик.

Все черные дыры растут, когда они поглощают газовые облака и разрушают звезды, которые рискуют оказаться слишком близко к ним, но у некоторых из них более активная жизнь, чем у других. Поэтому поиск самых маленьких из них в близлежащих галактиках может помочь понять ученым, как появляются сверхмассивные черные дыры.

В своем исследовании международная команда использовала совершенно новые методы, чтобы приблизиться к сердцу маленькой соседней галактики, называемой NGC404, чем когда-либо прежде, что позволило им наблюдать вихревые газовые облака, которые окружали сверхмассивную черную дыру в ее центре.

Телескоп ALMA позволил команде разглядеть газовые облака в самом сердце галактики, сделав это одной из карт с самым высоким разрешением из когда-либо сделанных.

Возможность наблюдать за этой галактикой с таким высоким разрешением позволила команде преодолеть десятилетия противоречивых результатов и раскрыть истинную природу сверхмассивных черных дыр в центре галактики.

Читать также

Посмотрите на огромную «стену» из сотни тысяч галактик позади Млечного пути

Комета NEOWISE видна в России. Где ее увидеть, куда смотреть и как сделать фото

В сентябре рядом с Землей пролетит опасный астероид. Минимальное расстояние будет меньше, чем до Луны

Гигантская черная дыра, известная как J2157, была открыта той же исследовательской группой доктора Кристофера Онкена в 2018 году.

Она появилась, когда Вселенной было всего 1,2 млрд лет, что составляет менее 10% от ее нынешнего возраста.

На данный момент это самая большая черная дыра, которая была измерена в ранней Вселенной. Как именно черные дыры становятся столь большими на этих этапах, до сих пор остается загадкой. Но сейчас команда ищет новые черные дыры в надежде, что они могут дать некоторые подсказки.

Исследователи поняли, что наблюдают очень массивную черную дыру, когда осознали скорость ее роста. Сколько черная дыра может поглотить, зависит от того, какую массу она уже имеет. Ученые уже назвали J2157 новым рекордсменом из-за ее размеров и скорости поглощения материи. Команда, включающая в себя исследователей из Университета Аризоны, использовала очень большой телескоп ESO в Чили, чтобы точно измерить массу черной дыры. Они признают, что рады как можно больше узнать о галактике, в которой она растет.

Является ли эта галактика одним из объектов ранней Вселенной или же черная дыра просто поглотила необычайное количество ее окружения? Ученым придется провести несколько исследований, чтобы понять это.

«Масса этой черной дыры также примерно в 8 000 раз больше, чем черная дыра в центре Млечного пути. Если бы черная дыра Млечного пути хотела набрать такой же вес, ей пришлось бы поглотить две трети всех звезд в нашей галактике»

Кристофер Онкен, Австралийский национальный университет

Читать также

Парад планет — 2020: где смотреть, когда произойдет и что об этом говорит наука

Выяснилось, что заставило цивилизацию майя покинуть свои города

Посмотрите на Crew Dragon с неожиданного ракурса: этот снимок сделал астронавт

Об этом сообщается на сайте Национального агентства США по аэронавтике и исследованию космоса (NASA).

Как отмечается, масса этой черной дыры в 50 тысяч раз больше массы Солнца, однако сама она меньше, чем обычные гигантские черные дыры, которые расположены в середине больших галактик и обычно имеют массу, в миллионы или даже миллиарды раз превышающую массу Солнца.

Фото: NASA, ESA and D. Lin (University of New Hampshire

Отмечается, что эти так называемые черные дыры средней массы (IMBH) являются «потерянной звеном» в эволюции черной дыры. Несмотря на то что ранее уже было несколько других кандидатов в IMBH, исследователи считают именно эти новые наблюдения наиболее весомыми доказательствами черных дыр среднего размера во Вселенной.

NASA запустит миссию, чтобы «отбить” астероид от Земли

По словам профессора Даченга Лина из Университета Нью-Хэмпшира, черные дыры средней массы является неуловимыми объектами, и поэтому важно тщательно рассмотреть и исключить альтернативные объяснения для каждого кандидата.

Первое фото: NASA

Документальный сериал (США, 2010). 8 серий.
1-я серия. «Звезды»
Как во Вселенной возникли звезды. Как они, в свою очередь, породили новые поколения звезд и планет. Как появились основные элементы, из которых зародилась жизнь.
2-я серия. «Черные дыры»
Черные дыры — самые мощные машины уничтожения во Вселенной и самая большая ее загадка. Мы их не видим, но мы знаем об их существовании. Они поглощают планеты и звезды, все, что находится рядом. Черные дыры — главный фактор эволюции Вселенной.
3-я серия. «Большой взрыв»
Вселенная настолько огромна, что мы даже представить себе не можем таких масштабов. Но почти четырнадцать миллиардов лет назад ничего этого не существовало, пока не произошел Большой взрыв…
4-я серия. «Галактики»
Во Вселенной миллиарды галактик. Все они уникальны, огромны и постоянно меняются. Как галактики возникли? Как устроены? Что ждет их в будущем?
5-я серия. «Планетные системы»
В Солнечной системе восемь планет и более трехсот лун, вращающихся вокруг Солнца. Но вначале все было иначе… Как устроена Солнечная и другие планетные системы.
6-я серия. «Планеты»
Восемь планет нашей Солнечной системы — лишь крошечная группа из огромного множества планет во Вселенной. Повсюду планеты образуются одинаково: они формируются из облака пыли и газа, оставшихся от рождения звезд. Но если все планеты возникают одинаково, почему же они такие разные?
7-я серия. «Луны»
Во Вселенной все вокруг чего-то вращается: планеты — вокруг звезд, а луны — вокруг планет. На одних лунах есть ледяные вулканы, на других обширные океаны. Луны могут поведать неизвестные подробности о Солнечной системе и о том, как она устроена.
8-я серия. «Сверхновые звезды»
Самые большие звезды умирают в ходе так называемой вспышки сверхновой — величайшем катаклизме во Вселенной. Но эта сокрушительная катастрофа дает начало всему тому, что нас окружает.