Сегодня 22 ноября 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → эволюция

Первые чёрные дыры родились не из звёзд, подтвердили данные телескопа «Джеймс Уэбб»

Проблема первородства звёзд и чёрных дыр — это своего рода проблема курицы и яйца. Что появилось раньше? Мы видим, как массивные звёзды превращаются в чёрные дыры — это доказанный факт. Одновременно с этим мы замечаем в ранней Вселенной присутствие сверхмассивных чёрных дыр, которые просто не успели бы вырасти до регистрируемых масс. «Джеймс Уэбб», похоже, готов дать ответ на эту загадку.

 Источник изображения: The Astrophysical Journal Letters

Источник изображения: The Astrophysical Journal Letters

На днях в журнале The Astrophysical Journal Letters была опубликована работа, в которой группа учёных из Университета Джона Хопкинса в США и Университета Сорбонны во Франции собрала данные «Уэбба» по обнаруженным в ранней Вселенной чёрным дырам и представила больше доказательств в пользу гипотезы об одновременном рождении звёзд и чёрных дыр. Эти данные будут набираться и дополняться новыми наблюдениями, что позволит со временем создать стройную теорию эволюции объектов во Вселенной и её самой.

Учёные обратили внимание, что «Уэбб» обнаружил одну сверхмассивную чёрную дыру через 470 млн лет после Большого взрыва, а другую — через 400 млн лет. Масса последней была определена на уровне 1,6 млн солнечных. Она находилась в центре галактики, которая была легче, чем дыра в её сердцевине. Чёрная дыра подобной массы не могла вырасти до фиксируемого значения. Из того, что мы наблюдали, чёрные дыры возникали после коллапса умирающих звёзд массой свыше 50 солнечных. Ничего подобного в ранней Вселенной не могло произойти, чтобы проявился наблюдаемый там эффект — крошечная галактика, собранная вокруг СЧД.

Исследователи делают вывод, что первичные чёрные дыры образовались одновременно с первыми звёздами или чуть раньше из облаков первичной материи. Центры облаков коллапсировали и возникшая в каждом из них чёрная дыра начинала испускать ветер, запускающий и ускоряющий процесс звездообразования. Фактически первичные чёрные дыры стали тем инструментом, который собрал и превратил галактики в те структуры, которые мы наблюдаем.

«Мы утверждаем, что от чёрных дыр отлетают газовые струи облаков, превращая их в звёзды и значительно ускоряя скорость звездообразования, — говорят авторы работы. — Мы не можем точно разглядеть эти сильные ветры или струи далеко-далеко, но мы знаем, что они должны присутствовать, потому что мы видим много чёрных дыр на ранних стадиях развития Вселенной».

Сверхмассивная чёрная дыра средней активности неожиданно начала испускать сверхбыстрый ветер

В показаниях космического рентгеновского телескопа ESA XMM-Newton учёные обнаружили странные данные, которые не соответствовали всем предыдущим наблюдениям. Сверхмассивная чёрная дыра (СЧД) в центре галактики Markarian 817 около года испускала сверхбыстрый ветер из частиц, оставаясь при этом в стадии средней активности. Раньше подобное наблюдалось только для сверхактивных СЧД и случалось крайне редко.

 Художетсвенное представление чёрной дыры в центре галактики, испускающей ветер из заряженных частиц. Источник изображения: ESA / CC BY-SA 3.0 IGO

Художественное представление чёрной дыры, испускающей ветер из заряжённых частиц. Источник изображения: ESA / CC BY-SA 3.0 IGO

В редких случаях чрезвычайной активности сверхмассивная чёрная дыра в центре галактики испускает настолько сильный ветер — выброшенные электромагнитными полями частицы вещества из аккреционного диска, что он буквально выдувает межзвёздные газ и пыль за пределы галактики. Это прекращает звездообразование и, по сути, определяет облик и судьбу галактики-хозяина.

Для астрономов важно наблюдать подобные явления, что позволяет выяснить механизм взаимодействия СЧД и приютившей её галактики и, в конечном итоге, больше узнать об эволюции этих объектов и Вселенной. Галактика Markarian 817 на удалении 430 млн световых лет от нас с СЧД массой 81 млн солнечных явно выделилась на фоне всех остальных событий такого рода.

Об активности чёрной дыры в её центре отчётливо должно было сигнализировать рентгеновское излучение, испускаемое перегретым веществом в аккреционном диске. Однако регистрируемое рентгеновским телескопом ESA XMM-Newton излучение от Mrk 817 было более чем умеренным. Контрольная проверка с помощью другой рентгеновской установки — NuSTAR NASA — подтвердило верность полученных данных. Как позже оказалось, ветер от чёрной дыры блокировал рентгеновское излучение, и по факту оно было достаточно сильным.

Анализ данных показал, что активность наблюдалась по обширному пространству аккреционного диска, что привело к образованию, как минимум трёх отдельных потоков ветра из заряжённых частиц, каждый из которых развил скорость до нескольких процентов от скорости света в вакууме. Это продолжалось около года и особым образом дало понять, как чёрные дыры и галактики могут влиять друг на друга.

«Очень редко можно наблюдать сверхбыстрые ветры, и еще реже обнаруживать ветры, энергии которых достаточно, чтобы изменить характер галактики-хозяина. Тот факт, что Markarian 817 создавал эти ветры около года, не находясь в особо активном состоянии, предполагает, что чёрные дыры могут изменять форму своих галактик-хозяев гораздо сильнее, чем считалось ранее», — сообщили авторы исследования в статье, опубликованной в журнале Astrophysical Journal Letters.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новая статья: Call of Duty: Black Ops 7 — такой «колды» ещё не было. Рецензия 4 ч.
В Steam стартовала бесплатная раздача Warhammer: Vermintide 2 — в игру добавили знаковую миссию из первой части 5 ч.
«Просить больше казалось неправильным»: авторы возрождённой ролевой песочницы Hytale в духе Minecraft подтвердили цену игры 7 ч.
Google теперь использует письма пользователей Gmail для обучения ИИ, но это можно отключить 7 ч.
У Grok сломался регулятор подхалимства к Илону Маску — бот решил, что он совершенен во всём и даже может воскрешать людей 7 ч.
Разработчики Nioh 3 раскрыли системные требования для игры в 1080p с апскейлерами 8 ч.
Каждый четвёртый россиянин хотя бы раз в месяц пользуется нейросетями 8 ч.
Ubisoft объяснила, почему задержала финансовый отчёт, и похвасталась новым успехом Assassin's Creed Mirage 9 ч.
«МойОфис» анонсировал более десятка новых технологий и продуктов для бизнеса 10 ч.
Журналисты выяснили, когда выйдет ремейк Assassin’s Creed IV: Black Flag — ждать осталось недолго 10 ч.
По-настоящему космический микроконтроллер STMicroelectronics STM32V8 пропишется в спутниках Starlink: 800 Мгц, защита от радиации и работа при +140 °C 4 ч.
Huawei пообещала флагманам Mate 80 автономность до 14 дней, но чем-то придётся жертвовать 7 ч.
Huawei научилась создавать конкурентов для ИИ-систем Nvidia, но они проигрывают по эффективности и производительности 7 ч.
В США впервые разрешили испытания на людях мозгового имплантата для восстановления речи 8 ч.
МТС, «МегаФон» и Т2 пригрозили «Билайну» судом за агрессивное переманивание абонентов 8 ч.
Российские итоги HUAWEI XMAGE 2025 и выставка «Фото[графическое] путешествие» 8 ч.
Joby Aviation подала в суд на конкурента Archer за кражу технологий аэротакси 9 ч.
Маск пообещал дешёвые ИИ-серверы в космосе через пять лет — Хуанг назвал эти планы «мечтой» 9 ч.
«Покажите деньги»: инвесторы заподозрили ИИ-компании в махинациях по завышению капитализации 10 ч.
Рекордная выручка и оптимистичный прогноз NVIDIA снизили опасения по поводу растущего ИИ-пузыря 10 ч.