Астрономи пояснили неможливі чорні діри, виявлені космічним телескопом Вебб

Спостереження, зроблені за допомогою космічного телескопа Вебб, дали змогу астрономам виявити неможливі надмасивні надмасивні чорні діри. Згідно з моделлю еволюції Всесвіту, величезні чорні діри просто не повинні існувати в перші кілька сотень мільйонів років після Великого вибуху. Автори нового дослідження, прийнятого до публікації в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, пропонують пояснення того, яким чином ці космічні монстри сформувалися дуже швидко в ранньому Всесвіті, пише Live Science.

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

У ядрах майже всіх галактик знаходяться надмасивні чорні діри. Вони настільки величезні, що їхня маса може бути більшою за масу Сонця в діапазоні від 100 тисяч разів до мільярдів разів. На подив астрономів, космічний телескоп Вебб виявив існування таких гігантів на самому початку так званого космічного світанку, тобто всього через кілька сотень мільйонів років після Великого вибуху. Тобто ці величезні чорні діри вже існували тоді, коли почали формуватися перші зірки та галактики.

Але це велика проблема, адже чорні діри можуть бути створені лише внаслідок смерті масивних зірок. Тобто зірки спочатку мають з'явиться, прожити своє життя, померти і тільки після цього залишити після себе чорну діру. Для того, щоб стати надмасивною чорній дірі потрібно злитися з іншою чорною дірою, а потім постійно поглинати навколишню матерію. Згідно з існуючою теорією, для цього потрібні мільярди років. Але якимось чином, виявлені в ранньому Всесвіті надмасивні чорні діри, виникли за відносно короткий за космічними мірками період часу.

Автори нового дослідження вважають, що насправді ці чорні діри могли виникнути як крихітні об'єкти в перші миті після Великого вибуху, а потім швидко виросли. Нова гіпотеза заснована на припущенні фізика Стівена Гокінга про те, що в перші секунди після Великого вибуху могла виникнути величезна кількість крихітних первинних чорних дір. Вони не були створені внаслідок смерті зірок, адже їх не існувало, а з'явилися безпосередньо з матерії, яка була стиснута гравітацією до дуже високої платності в хаосі первинної плазми.

Гокінг вважав, що ці чорні діри, які можуть бути такими ж маленькими, як астероїди, і повільно зникають через так зване випромінювання Гокінга, яке можна побачити і сьогодні. За десятиліття пошуків учені не знайшли первинних чорних дір і навіть якщо вони існують, то становлять крихітну частку 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. Таким чином вони стали надмасивними.

Астрономи вважають, що, можливо, всі гігантські чорні діри, навіть та, що існує в ядрі Чумацького Шляху, були створені не внаслідок смерті зірок і подальшого злиття. Вони вже існували паралельно з першими зірками і галактиками, які тільки почали своє формування.

При цьому більшу частину своєї маси величезні чорні діри набрали ще до того, як перше зоряне світло осяяло Всесвіт. Тобто, як вважають вчені, коли з'явилися перші зірки, то поруч уже існували гігантські космічні чорні монстри.

Поки що це лише гіпотеза і вчені хоча б включити такий варіант розвитку подій до моделей еволюції перших зірок і галактик, щоб з'ясувати, наскільки правильним є їхнє припущення. Після цього вчені хоча порівняти ці моделі з даними спостережень за надмасивними чорними дірами, щоб з'ясувати, чи пояснює це таємницю їхнього походження.

Як уже писав Фокус, пошук темної матерії може закінчитися вже завтра і для цього потрібен космічний вибух і трохи удачі. Вчені вважають, що за допомогою вибуху наднової, який відбудеться відносно недалеко від Землі, можна виявити невловиму форму матерії.

Також Фокус писав про те, що вченим уперше вдалося сфотографувати з високою роздільною здатністю зірку, яка не перебуває в Чумацькому Шляху. Ця зірка вмирає і може в найближчому майбутньому вибухнути надновою.