Американские ученые предложили новую гипотезу возникновения в молодой Вселенной сверхмассивных черных дыр.
Как сообщает РИА Новости, ее разработали сотрудники Калифорнийского университета в Риверсайде и Института космологической физики Чикагского университета. Они считают, что эти объекты могли образоваться в результате коллапса гало – невидимого ореола из частиц темной материи, которая предположительно «заполняет» пространство между галактиками и составляет до 85% материальной части Вселенной.
«Физики недоумевают, почему сверхмассивные черные дыры так сильно выросли за короткое время. Это как если бы пятилетний ребенок весил, скажем, 90 килограммов. Наличие молодых сверхмассивных черных дыр говорит о том, что существующие представления неверны», — пояснил руководитель исследования, доцент физики и астрономии Калифорнийского университета Хай-Бо Ю.
«Черным дырам требуется время, чтобы стать массивными. Наша модель показывает, что если темная материя взаимодействует сама с собой, то коллапс гало может привести к образованию достаточно массивного зародыша черной дыры. При этом скорость ее роста будет соответствовать общим ожиданиям», - объясняет еще соавтор работы И-Мин Чжун из Чикагского университета.
По словам ученых, здесь могут быть два объяснения: либо «зародыши» черных дыр сразу очень большие, либо черные дыры растут намного быстрее, чем думали. Согласно гипотезе авторов, сначала частицы темной материи группируются вместе под действием силы тяжести. Они образуют ореол темной материи, на который действуют гравитация и давление. В то время как гравитация притягивает частицы темной материи внутрь, давление выталкивает их наружу. Если частицы темной материи взаимодействуют друг с другом, они притягиваются, и гало схлопывается до особого состояния — зародышевой черной дыры.
Хай-Бо Ю отметил, что предложенный им и его коллегами сценарий объясняет, как сверхмассивная черная дыра может возникнуть относительно быстро.
К сверхмассивным черным дырам относятся те, масса которых в несколько миллионов или миллиардов раз превышает массу Солнца. Такие объекты расположены в центре многих галактик, включая Млечный Путь. Они существовали во Вселенной практически с самого ее возникновения. Самым старым из них около 13,7 миллиарда лет.
До сих пор астрофизики считали, что сверхмассивные черные дыры возникли в процессе коллапса чистого газа в протогалактиках ранней Вселенной. Однако таким образом не может появиться массивный «зародыш». Поэтому ученые предполагает, что аномально высокой была скорость их роста.
