Решена загадка роста сверхмассивных черных дыр

Nature: в ранней Вселенной обнаружили звездный ветер рекордной скорости
Решена загадка роста сверхмассивных черных дыр

Международная группа астрономов обнаружила, что в ранней Вселенной сверхмассивные черные дыры в составе квазаров порождали очень мощные звездные ветры рекордной скорости, которые не наблюдаются у более современных галактик. Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature, позволяют решить загадку, почему сверхмассивные черные дыры в какой-то момент прекращали фазу необычно быстрого роста и начинали наращивать массу постепенно.

Хотя точно не установлен механизм возникновения сверхмассивных черных дыр, которые были уже в первый миллиард лет существования Вселенной, известно, что эти объекты проходили через фазу быстрого роста, чем и объясняется их огромная по тем временам масса. В какой-то момент этот рост подавлялся и приходил в соответствие с темпами роста родительских галактик. Механизм такого подавления до сих пор хорошо не изучен, однако предполагалось, что движущей силой является влияние самой черной дыры на галактическую среду.

Астрономы провели наблюдения за 30 квазарами с помощью «Очень большого телескопа» (Very Large Telescope, VLT) в Чили. Красное смещение квазаров лежало в диапазоне от 5,8 до 6,6, что соответствует времени путешествия света от них, равному 12,6-12,8 миллиарда лет, или сопутствующему расстоянию (учитывает закон Хаббла в расширяющейся Вселенной) в 27-28 миллиарда световых лет.

Квазары представляют собой активные и очень яркие ядра древних галактик, питаемые энергией сверхмассивной черной дыры, поглощающей окружающее вещество. Самые старые квазары наблюдались на расстояниях, соответствующих эпохе реионизации, то есть возрасту Вселенной 0,5-1 миллиард лет.

Исследователи заметили, что в спектрах примерно половины изученных квазаров имеются признаки мощных звездных ветров, чья скорость достигала рекордных 17 процентов скорости света. Такие ветры характерны для более далеких (а значит, более ранних) квазаров, чье красное смещение превышает 5,8. Это значит, что более 12,6 миллиарда лет назад квазары рассеивали огромное количество кинетической энергии в межзвездную среду и подавляли аккрецию вещества, отталкивая его от черной дыры. Согласно расчетам, эта энергия в 20 раз превышала значения для более поздних квазаров с красным смещением 2-3 (возраст Вселенной около четырех миллиардов лет). В результате рост сверхмассивной черной дыры тормозился.

Мощные звездные ветры объясняются тем, что примерно в это же время родительские галактики начинают быстро расти, и скорость звездообразования достигает тысячи солнечных масс в год. Межзвездная среда становилась более плотной, аккреция росла и в какой-то момент превышала предел Эддингтона, то есть давление излучения поглощаемой материи становилось столь высоким, что расталкивало вещество из аккреционного диска. С того времени рост черной дыры переставал доминировать над ростом родительской галактики, и оба процесса становились симбиотическими, то есть начиналась фаза общей эволюции.


Похожие новости
"Хаббл" увидел свет древних галактик, погибших миллиарды лет назад 31 окт. 2014 г.

"Хаббл" увидел свет древних галактик, погибших миллиарды лет назад

Уникальный телескоп поймал сияние звезд, выброшенных из древних галактик, разорванных гравитационными силами внутри галактического скопления Пандоры (Abell 2744). Изучая кластер, ученые пришли к выводу, что чудовищные гравитационные возмущения уничтожили...

дальше...

Астрономы нашли рядом с Землей галактику-загадку 28 мая 2014 г.

Астрономы нашли рядом с Землей галактику-загадку

Астрономы из Австралии обнаружили необычную радиогалактику. Как сообщает ресурс Sciencewa.net.au, она расположена на сравнительно близком к Земле расстоянии — около 250 миллионов световых лет.Красное смещение галактики NGC1434 составляет 0,0178, ее размеры...

дальше...

Зафиксирован свет погибших из-за черных дыр звезд 16 авг. 2021 г.

Зафиксирован свет погибших из-за черных дыр звезд

Российский космический телескоп «Спектр-РГ» зафиксировал рентгеновский свет от 13 новых событий приливного разрушения (TDE), когда звезда разрывается на части гравитационным полем черной дыры. При этом черная дыра производит излучение, которое испускается...

дальше...

Раскрыта загадка чудовищных черных дыр 19 дек. 2019 г.

Раскрыта загадка чудовищных черных дыр

Ученые Института астрономии Общества Макса Планка в Германии наблюдали гигантские резервуары холодного газа вокруг ранних галактик, которые являются пищей для сверхмассивных черных дыр чудовищных размеров. Появление последних, чья масса превышает массу...

дальше...

Найден гигантский галактический «убийца» 05 дек. 2019 г.

Найден гигантский галактический «убийца»

Астрономы Института внеземной физики Общества Макса Планка и Университетской обсерватории Мюнхена выяснили, что в почти потухшей галактике Holm 15A находится черная дыра массой в 40 миллиардов Солнц. Об этом сообщается в пресс-релизе на Phys.org.Исследователи...

дальше...

В космосе нашли загадочное облако размером с галактику 02 июля 2021 г.

В космосе нашли загадочное облако размером с галактику

Астрономы Университета Алабамы в Хантсвилле (США) обнаружили загадочное сиротское облако (англ. orphan cloud, OC) размером больше Млечного Пути, которое находится в межгалактическом пространстве. Оно состоит из горячего газа с температурой 10-10000 тысяч...

дальше...

Обнаружены ближайшие друг к другу гигантские черные дыры 01 дек. 2021 г.

Обнаружены ближайшие друг к другу гигантские черные дыры

Астрономы с помощью телескопа VLT (Very Large Telescope) Европейской Южной Обсерватории обнаружили пару сверхмассивных черных дыр, которые расположены друг к другу ближе, чем другие пары черных дыр из когда-либо наблюдавшихся. Об этом сообщается в статье...

дальше...

За пределами Млечного Пути нашли черную дыру 12 нояб. 2021 г.

За пределами Млечного Пути нашли черную дыру

Астрономы обнаружили небольшую черную дыру за пределами Млечного Пути, впервые использовав для этого наземный телескоп — VLT (Very Large Telescope) в Чили. Этот метод может поспособствовать обнаружению скрытых черных дыр в Млечном Пути и близлежащих галактиках...

дальше...

Последние новости

Новости на сегодня 02 июля 2022 г.