Эта черная дыра нарушает законы физики: такого явления ученые не ожидали увидеть

Ученые с помощью телескопа Subaru обнаружили в ранней Вселенной необычайную сверхмассивную черную дыру, которая нарушает законы физики. Она растет с невероятной скоростью и одновременно выпускает мощное рентгеновское и радиоизлучение. Теоретические модели не предполагают одновременного существования таких особенностей у сверхмассивной черной дыры. Астрономы увидели необычную черную дыру такой, какой она была 12 миллиардов лет назад, то есть через 1,8 миллиарда лет после Большого взрыва. Исследование опубликовано в журнале The Astrophysical Journal, пишет Interesting Engineering.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Черные дыры и предел Эддингтона

Сверхмассивные черные дыры, масса которых в миллионы или в миллиарды раз превышает массу Солнца, находятся в центрах большинства галактик. Они растут, притягивая окружающий газ, обычно водород и гелий, из своих галактик.

По мере того, как газ движется внутрь черной дыры, он создает аккреционный диск вокруг данного объекта и подпитывает корону черной дыры, то есть область горячей плазмы, которая выпускает рентгеновское излучение. Кроме того, некоторые сверхмассивные черные дыры выпускают струю плазмы, которая выпускает радиоизлучение.

Если газ слишком быстро падает в сверхмассивную черную дыру, то его излучение отталкивает остальное вещество, идущее за ним, что замедляет скорость питания черной дыры и устанавливает предел того, как быстро может расти поглотитель материи. Это называется предел Эддингтона. Но в особых условиях черные дыры могут временно превышать этот предел, что позволяет им быстро наращивать массу за короткие промежутки времени по космическим меркам. Но обычно ожидается, что такой экстремальный рост черной дыры подавляет высокоэнергетическое излучение и ослабляет активность струй плазмы.

Черная дыра нарушает законы физики

Чтобы выяснить, происходит ли такой экстремальный рост черных дыры в ранней Вселенной ученые измерили движение газа вокруг обнаруженной черной дыры, которая существовала через 12 миллиардов лет после Большого взрыва. В результате астрономы выяснили, что эта черная дыра примерно в 13 превышает предел Эддингтона, то есть в 13 раз быстрее поглощает газ, чем ожидалось. Таким образом это одна из самых быстро растущих черных дыры среди известных.

По словам ученых, это открытие может приблизить к пониманию того, как сверхмассивные черные дыры так быстро формировались в ранней Вселенной.

Астрономы также обнаружили, что черная дыра выпускает мощное рентгеновское и радиоизлучение. Это говорит об активности ее короны и выпущенной струе плазмы. Но современные теоретические модели показывают, что чрезвычайно быстрый рост черной дыры и подобное излучение не могут существовать одновременно. Это неожиданное сочетание особенностей черной дыры намекает на физические механизмы, которые еще не полностью описаны современными моделями.

Ученые считают, что они увидели черную дыру, которая находится в кратковременном переходном периоде, когда она превысила предел Эддингтона и в то же время сохранилась активность ее короны и выпущенной струи плазмы.

Это открытие может дать представление о временном быстром росте черных дыр в ранней Вселенной, который трудно зафиксировать. Это также может помочь объяснить быстрый рост галактик, поскольку мощные струи плазмы могут влиять на образование звезд.

Как уже писал Фокус, астрономы обнаружили черную дыру, которая стала активной через примерно 100 миллионов лет покоя.

Также Фокус писал о том, что физик считает, что обнаружил Бога и он находится на расстоянии 439 миллиардов триллионов километров от нас.