Астрономи розкрили причини появи неймовірних чорних дір, які були зафіксовані за допомогою космічного телескопа Вебба.

Дане дослідження надає новий погляд на феномен наявності надмасивних чорних дір у початкових етапах існування Всесвіту, що, здавалося б, є неможливим.

Спостереження, здійснені за допомогою космічного телескопа Вебб, дозволили астрономам виявити надзвичайно масивні чорні діри, що суперечать існуючим теоріям. За сучасними уявленнями про еволюцію Всесвіту, такі величезні чорні діри не повинні були з'явитися в перші кілька сотень мільйонів років після Великого вибуху. У новому дослідженні, яке незабаром буде опубліковане в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, автори пропонують можливі пояснення того, як ці космічні гіганти змогли сформуватися настільки швидко на ранніх етапах існування Всесвіту, інформує Live Science.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

У центрах практично всіх галактик розташовані надмасивні чорні діри. Їхні розміри настільки вражаючі, що маса цих об'єктів може перевищувати масу Сонця у кілька сотень тисяч або навіть мільярд разів. Астрономи були здивовані, коли космічний телескоп Вебб виявив ці гігантські чорні діри на початкових етапах космічного розвитку, всього через кілька сотень мільйонів років після Великого вибуху. Це свідчить про те, що ці величезні об'єкти вже існували в той час, коли тільки починали формуватися перші зірки та галактики.

Це серйозна проблема, оскільки чорні діри утворюються тільки в результаті загибелі великих зірок. Іншими словами, зірки спочатку повинні виникнути, пройти свій життєвий цикл, загинути, і лише тоді залишити по собі чорну діру. Щоб чорна діра стала надмасивною, їй потрібно злиття з іншою чорною дірою, а також постійне поглинання матеріалу з навколишнього середовища. Відповідно до існуючих теорій, цей процес триває мільярди років. Проте, якимось чином, у ранньому етапі розвитку Всесвіту надмасивні чорні діри з'явилися за відносно короткий проміжок часу, якщо оцінювати його за космічними стандартами.

Автори нового дослідження вважають, що ці чорні діри могли сформуватися як надзвичайно малі об'єкти в перші миті після Великого вибуху, а згодом швидко наростити свою масу. Ця нова теорія ґрунтується на ідеях фізика Стівена Гокінга, який припустив, що в перші секунди після Великого вибуху могло виникнути численне число мініатюрних первинних чорних дір. Вони не з'явилися внаслідок загибелі зірок, оскільки таких зірок ще не існувало, а утворилися безпосередньо з матерії, яка була стиснута під дією гравітації до надзвичайно високої щільності в умовах хаотичної первинної плазми.

Гокінг вважав, що ці чорні діри можуть бути розмірами, порівнянними з астероїдами, і поступово зникають через явище, відоме як випромінювання Гокінга, яке досі можна спостерігати. Протягом десятиліть досліджень вчені не змогли виявити первинні чорні діри, і навіть якщо вони існують, їхня маса становить лише незначну частину всієї матерії у Всесвіті.

Автори дослідження вважають, що навіть невелика частина первинних чорних дір могла б вирости до величезних розмірів протягом 100 млн років. Це могло статися завдяки тому, що ці чорні діри опинилися в найщільніших скупченнях матерії і притягли її до себе ще в найбільш ранній період історії космосу. Так вони стали надмасивними.

Астрономи висловлюють припущення, що всі великі чорні діри, включаючи ту, що розташована в центрі нашої галактики, могли виникнути не в результаті загибелі зірок та їх злиття. Натомість, вони могли існувати одночасно з найпершими зірками і галактиками, які лише починали свою еволюцію.

Одночасно, значну частину своєї маси величезні чорні діри отримали ще до появи першого зоряного світла у Всесвіті. Вчені вважають, що в момент, коли з’явилися перші зірки, поруч вже існували величезні космічні чорні монстри.

Наразі це всього лише теорія, і дослідники прагнуть інтегрувати цю можливість у свої еволюційні моделі перших зірок і галактик, щоб перевірити, наскільки вірогідним є їхнє припущення. Після цього вони планують порівняти отримані моделі з даними спостережень надмасивних чорних дір, аби з'ясувати, чи може це пояснити загадку їхнього виникнення.

Як повідомлялося раніше в Фокусі, пошуки темної матерії можуть завершитися вже найближчим часом, якщо відбудеться космічний вибух і пощастить. Науковці вважають, що вибух наднової, що станеться на відстані, не надто далекій від нашої планети, здатен допомогти виявити цю загадкову форму матерії.

Фокус також повідомляв, що науковцям вдалося вперше зробити високо детальне фото зірки, яка не належить до Чумацького Шляху. Ця зірка перебуває на стадії загибелі і, ймовірно, незабаром виявиться у вибуху наднової.