Во Вселенной есть черные дыры, массы которых в миллиарды раз превосходят массу нашего Солнца. Эти гигантские тела — квазары — «питаются» межзвездным газом, поглощая ежесекундно огромное количество материала. Излучение, которое исходит от газа по мере его поглощения черной дырой и разрушения гравитацией, «путешествует» через всю Вселенную, пока не достигает телескопов астрономов. Глядя на «окраины» Вселенной, учёные имеют возможность заглянуть в прошлое. Эти отдалённые квазары предстают перед астрономами такими, какими они были примерно через 1 миллиард лет после Большого Взрыва — чудовищные «младенцы» молодой Вселенной.
Как правило, черная дыра образуется во время взрыва массивной звезды, масса которой в десятки раз превышает солнечную. Взрыв происходит, когда запасы ядерного топлива в звезде полностью исчерпаны. Без ядерной энергии звезду неизбежно ожидает крах. Большая часть материала извергается наружу во время мощного взрыва сверхновой, в то время как остальная часть «оседает», образуя черную дыру, массой всего порядка 10 солнечных масс.
Практически сразу же после того, как учёные обнаружили эти древние квазары, они задались вопросом: «Чем можно объяснить стремительный рост черных дыр, образовавшихся практически сразу же после Большого Взрыва?»
В действительности есть несколько процессов, ограничивающих рост черных дыр. Например, газ, как правило, поступает не в сам центр черной дыры, а «затягивается» лишь вдоль плоскости диска. Когда газ наконец достигает черной дыры, объект излучает энергию, которая отталкивает от черной дыры прочие объекты. Излучение уравновешивает гравитацию и замедляет поток, который «кормит» черную дыру. Учитывая это, учёные долгое время не могли понять, как черные дыры сумели вырасти до таких, весьма внушительных, размеров.
Профессор TalAlexander, возглавляющий ParticlePhysicsandAstrophysicsDepartment, изложил своё виденье быстрого роста черных дыр в статье, которая уже в ближайшее время появится в журнале «Science». TalAlexander в исследовании помогал его коллега Priyamvada Natarajan из Yale University.
Их модель предусматривает формирование малой черной дыры в очень молодой Вселенной. В то время, по мнению космологов, потоки газа были плотными и холодными, к тому же содержали намного больше материала, нежели тонкие газовые потоки, которые учёные видят в космическом пространстве сегодня. «Голодная, новорожденная» черная дыра в модели учёных характеризуется хаотическим движением. Перемещаясь по зигзагоподобным траекториям черная дыра «собирала» все больше газа на своем пути, не допуская при этом образование аккреционного диска. Чем больше становилась дыра, тем быстрее росли её «аппетиты». Так как вещество попадало в черную дыру со всех направлений. Таким образом, темпы роста черной дыры росли быстрее, чем по экспоненте. После примерно 10 млн лет, что по космическим меркам эквивалентно мгновению, масса черной дыры увеличивалась примерно в 1 млн раз.
Источник: http://armynews.ru
