Во Вселенной скрываются черные дыры, больше массы Солнца в квинтиллион раз, – ученые

Ученые считают, что во Вселенной могут быть найдены не только сверхмассивные и ультрамассивные черные дыры, но и "колоссально массивные" черные дыры. Об этом сообщает Science Alert.

Такие гипотетические черные дыры, массы которых превышают массу Солнца более чем в 100 млрд раз, были исследованы в новой статье, где их называют SLAB – аббревиатура, означающая "чрезвычайно большую черную дыру".

"Мы уже знаем, что черные дыры существуют в широком диапазоне масс, при этом сверхмассивная черная дыра с 4 млн солнечных масс находится в центре нашей собственной галактики. Хотя в настоящее время нет доказательств существования SLAB, вполне возможно, что они могут существовать, и находиться вне галактики в межгалактическом пространстве", – говорит астроном из Лондонского университета королевы Марии Бернард Карр.

На данный момент науке известно несколько категорий черных дыр. Есть черные дыры относительно близкие к массе звезд, например, до 100 масс Солнца. Следующая категория – черные дыры средней величины, их масса варьируется от 1 тыс. до 1 млн солнечных масс.

Сверхмассивные черные дыры (SMBH) намного больше, порядка миллионов или миллиардов солнечных масс. К ним относится сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути – Стрелец А*, с массой 4 млн Солнц, а также черная дыра M87*, с массой 6,5 млрд Солнц.

Самые массивные из обнаруженных черных дыр имеют более 10 млрд масс Солнца, но не больше 100 млрд масс. В их число входит сверхмассивная черная дыра в галактике Holmberg 15A, масса которой составляет 40 млрд Солнц.

"Удивительно, но идея SLAB до сих пор в значительной степени игнорировалась. Мы предложили варианты того, как SLAB могли сформироваться, и надеемся, что наша работа станет толчком к дальнейшим исследованиями", – отмечает Карр.

Ученые пока не совсем понимают, как образуются и растут действительно большие черные дыры. Один из вариантов заключается в том, что они формируются в своей родительской галактике, а затем разрастаются, поглощая огромное количество звезд, газа и пыли. Также они могут сталкиваться с другими черными дырами при слиянии галактик.

Такая модель имеет верхний предел около 50 млрд солнечных масс. На таком пороге огромная масса объекта потребует аккреционного диска настолько гигантского, что он может развалиться на части под действием собственной гравитации. Но существует проблема: в ранней Вселенной были найдены слишком большие черные дыры, которым просто не хватило бы времени, чтобы разрастись до таких размеров.

Другая возможность появления таких объектов связана с так называемыми первичными черными дырами, впервые предложенная в 1966 года. Теория гласит, что разная плотность ранней Вселенной могла создать карманы настолько плотные, что они коллапсировали в черные дыры. Их размеры не будут зависеть от масс колапсирущих звезд, поэтому первичные черные дыры могли рождаться, как чрезвычайно маленькими, так и невероятно огромными.

Ученые считают, что у чрезвычайно маленьких черных дыр не было шансов дожить до настоящего времени. Но гигантские черные дыры могли выжить.

Основываясь на модели первичной черной дыры, команда точно рассчитала, насколько огромными они могут быть. Результаты показывают, что их размеры могут варьироваться от 100 млрд до 1 квинтиллиона (число с 18 нулями) солнечных масс.

Исследователи заявили, что целью данной работы было рассмотреть влияние таких черных дыр на пространство вокруг них. Возможно, мы не сможем наблюдать SLAB напрямую, так как они невидимы, но массивные объекты все еще могут быть обнаружены на основе поведения пространства вокруг них.

По подсчетам исследователей, черная дыра в 1 квинтиллион солнечной массы будет иметь горизонт событий, превышающий 620 тыс. световых лет в поперечнике.