Что такое сверхмассивные черные дыры?
Черные дыры - одни из самых больших и массивных объектов во Вселенной. Черная дыра определяется как любой объект, гравитационное притяжение которого настолько сильно, что даже свет не может вырваться наружу, поэтому их называют черными дырами. Большинство черных дыр образуется во время предсмертных судорог самых массивных звезд. Черные дыры, образующиеся из умирающих звезд, обычно в сто раз меньше массы Солнца. Однако есть некоторые черные дыры, которые слишком массивны, чтобы образоваться непосредственно из умирающих звезд. Эти черные дыры называются сверхмассивными черными дырами, и их масса может превышать массу Солнца в миллион раз или более чем в 100 миллиардов раз. Что такое сверхмассивные черные дыры и как они образуются?
Галактическое Ядро
Сверхмассивные черные дыры не существуют просто так, где угодно. Скорее всего, они, как правило, существуют только в центрах больших галактик - галактик. Даже у Млечного Пути есть своя собственная сверхмассивная черная дыра, расположенная в его центре. Названный Стрельцом А *, он, по оценкам, примерно в миллион раз превышает массу Солнца и примерно такого же размера, как наша солнечная система. Подавляющее большинство обнаруженных крупных галактик имеют в центре сверхмассивную черную дыру, и поэтому представляется вероятным, что присутствие сверхмассивных черных дыр играет важную роль в формировании и эволюции галактик.
Откуда взялись сверхмассивные черные дыры?
Как сверхмассивные черные дыры образовались в ранней Вселенной и откуда они взялись, остается одной из самых больших загадок в астрономии. Их масса говорит о том, что они не могли образоваться из коллапсирующих звезд, а вместо этого должны были образоваться в результате другого процесса. Есть два возможных объяснения. Во-первых, сверхмассивные черные дыры образовались еще до появления первых звезд. В течение первых нескольких миллионов лет после Большого Взрыва Вселенная была насыщена огромным количеством водорода и гелия. Некоторые области постепенно становились более плотными, что приводило к процессу, называемому аккрецией, при котором огромное количество материала слипается и увеличивает массу. По мере того как происходит аккреция, все больше и больше материала втягивается внутрь по мере увеличения массы и, в свою очередь, гравитации. При таком большом количестве материала в ранней вселенной этот процесс должен был быть экспоненциальным. Возможно, там было достаточно материала, чтобы сверхмассивные черные дыры образовались непосредственно из первичного газа Большого Взрыва. Со временем эти сверхмассивные черные дыры втянули бы звезды, что привело бы к образованию первых галактик.
Вторая возможность заключается в том, что сверхмассивные черные дыры образовались в результате слияния бесчисленного множества меньших черных дыр. Первые звезды во Вселенной были бы чрезвычайно массивными, и большинство, если не все, в конечном итоге образовали бы черные дыры. Со временем миллионы черных дыр слились бы воедино, увеличив свою общую массу. Если бы достаточное количество черных дыр слилось вместе, они бы в конечном итоге образовали сверхмассивную черную дыру. Остается неизвестным, как именно образовались первые сверхмассивные черные дыры и какова была их роль в образовании первых галактик. По мере развития технологий и увеличения мощности телескопов, возможно, однажды мы получим ответ.
