Открытие меняет представление о Вселенной: как образовались объекты, которых не должно быть

В центре почти всех галактик находятся сверхмассивные черные дыры. Их масса может быть в несколько миллионов раз больше, чем у Солнца, а может и в несколько миллиардов раз превышать массу нашей звезды. Для того, чтобы образовались такие черные дыры путем поглощения материи или слияния с другими черными дырами нужны миллиарды лет. Но космический телескоп Уэбб обнаружил сверхмассивные черные дыры, которые имеют массу в 1 млрд раз большую, чем масса Солнца, существовавшие уже через 500 млн лет после большого взрыва. То есть их не должно существовать, ведь это нарушает теории их формирования. Теперь же ученые сделали важное открытие, которое показывают причину этого явления. И эта причина не менее загадочна, чем сами черные дыры. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, пишет Phys.

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

Некоторые астрофизики предположили, что сверхмассивные черные дыры в ранней Вселенной могли образоваться из больших газовых облаков, когда те сжались под действием гравитации. То есть это тот же процесс, который создает звезды. Но в этой гипотезе есть одна проблема. Гравитация может создать огромное облако из газа, но оно не будет единым. Вместо этого образуются маленькие облака, которые связаны друг с другом. То есть в этом случае не может образоваться черная дыра, предположили другие астрофизики.

Причина в том, что газовое облако остывает слишком быстро. Пока газ горячий, его давление может противостоять гравитации. Если газ остывает, давление уменьшается, и гравитация начнет сжимать маленькие облака еще до того, как все огромное облако превратится в одну огромную черную дыру.

По словам авторов нового исследования, скорость остывания газа зависит от количества молекулярного водорода. Водородные облака в ранней Вселенной имели слишком много молекулярного водорода, и газ быстро остывал и создавались маленькие газовые облака.

В то же время астрофизики создали моделирование и выяснили, что дополнительное излучение может нагревать газ и таким образом скорость остывания замедляется. По словам ученых, если добавить излучение с определенным уровнем энергии, то оно разрушит молекулярный водород и создаст условия, которые будут препятствовать дроблению огромных газовых облаков.

Как сейчас считают ученые, большая часть материи во Вселенной невидима для нас и представляет собой загадочное вещество под названием темная материя. Ее присутствие выдает гравитационное влияние темной материи на объекты из обычной материи, а также искажение света, который приходит от далеких источников.

Хотя точно не известно, чем именно является темная материя, некоторые физики предполагают, что она может содержать нестабильные частицы, которые могут распадаться на фотоны, то есть частицы света. Авторы исследования влачили такую темную материю в моделирование и получили необходимое излучение, которое способствует тому, что газовое облако остается в собранном виде, пока оно превращается в черную дыру.

Ученые считают, что темная материя может состоять из разных нестабильных частиц, которые распадаются. И продуктом распада является излучение, которое расщепляют молекулярный водород и не дают водородным облакам слишком быстро остыть. То есть именно темная материя, как читают астрофизики, помогла создать в ранней Вселенной сверхмассивные черные дыры напрямую из газовых облаков.

Как уже писал Фокус, физики с помощью специального детектора пытались обнаружить частицы темной материи, но это им не удалось. Тем не менее они выяснили, какими именно должны быть эти частицы по характеристикам.

Также Фокус писал о том, что астрономы сделали открытие, которое может изменить представление о Венере. Секрет кроется в соотношении двух определенных элементов.