Массовые убийцы. Найдены черные дыры, способные поглощать тысячи звезд одновременно

Сверхмассивные черные дыры с не менее огромны аппетитом обитают в сердцах самых массивных галактик во Вселенной. Они настолько крупные и мощные, что поглощают свет всех звезд, которые находятся в галактических дисках. Центральные области таких галактик называются активными ядрами галактик или квазарами, пишет Inverse.

Исследователи очень пристально изучают эти объекты, чтобы больше узнать об эволюции галактик и структуре Вселенной.

Новый обзор, в который вошли более 100 галактик, был проведен космической рентгеновской обсерваторией NASA "Чандра". Данные показали, что некоторые сверхмассивные черные дыры могут поглощать звезды тысячами. Такой вывод был сделан на основе характеристик самих сверхмассивных черных дыр, которым было необходимо поглощать огромное количество звездной материи, чтобы вырасти до нынешних размеров.

Руководителем нового исследования стала доцент кафедры физики и астрономии Университета штата Вашингтон Вивьен Бальдассаре. Также в работе приняла участие международная группа астрофизиков. Результаты их работы были опубликованы в научном журнале The Astrophysical Journal.

До недавнего времени было очень мало свидетельство того, насколько большим может аппетит у сверхмассивных черных дыр. Наблюдения обсерватории "Чандра" проливают свет на то, как черные дыры меньших размеров могут вырастать до сверхмассивных. Такое происходит в очень плотных звездных скоплениях в центрах галактик.

"Когда звезды находятся настолько близко друг к другу, как в чрезвычайно плотных скоплениях, это создает благоприятную среду для роста черных дыр промежуточной массы (от 10 до нескольких десятков масс Солнца). Чем плотнее это звездное скопление, тем больше вероятность того, что в его центре будет находиться растущая черная дыра", – говорит Бальдассаре.

Десятилетия ученые выдвигали разные теории по поводу того, как во Вселенной могли появиться сверхмассивные черные дыры. Например, во время коллапса гигантского облака газа и пыли в центре галактики или же в результате взрыва огромных звезд.

Но все эти теории возможны при условиях, которые существовали во Вселенной лишь в первую сотню миллионов лет после Большого взрыва. Но Бальдассаре со своей командой предлагают более реалистичную теорию: ключом является плотность звездных скоплений вблизи центра галактик. В свою очередь, эта плотность зависит от того, насколько быстро движутся звезды в скоплениях.

По данным команды ученых, если плотность скопления выше определенного порога, то черная дыра звездной массы в ее центре быстро вырастет в сверхмассивную.

Исследование показало, что звездные скопления в центре галактик NGC 1385, 1566, 3344 и 6503 обладают плотностью, превышающей вышеупомянутый порог. В центрах этих галактик примерно в два раза чаще находится растущая черная дыра.

"Это один из самых впечатляющих примеров ненасытного аппетита черных дыр, тысячи или даже десятки тысяч звезд могут быть поглощены во время роста этих монстров. Безудержный рост таких черных дыр начинает замедляться только тогда, когда запас звезд вокруг начинает иссякать", – говорит соавтор исследования из Еврейского университета в Иерусалиме Николас Стоун.

Привлекательность этой теории заключается в том, что неуемный рост черных дыр может происходить в любой момент истории Вселенной. Таким образом сверхмассивные черные дыры могут формироваться и по сей день.

Кроме этого, полученные результаты объясняют и некоторые сигналы гравитационных волн, которые были зафиксированы обсерваторией LIGO. Некоторые сигналы, судя по всему, приходили от черных дыр в 50-100 раз массивнее Солнца. Существование настолько огромных черных дыр никак не вписывалось в общепринятую модель коллапса звезды.