У Всесвіті ховаються чорні діри, більші за масу Сонця в квінтильйон разів, — учені

Учені вважають, що у Всесвіті можуть бути знайдені не тільки надмасивні та ультрамасивні чорні діри, а й "колосально масивні" чорні діри. Про це повідомляє Science Alert.

Такі гіпотетичні чорні діри, маси яких перевищують масу Сонця більш ніж у 100 млрд разів, були досліджені в новій статті, де їх називають SLAB — абревіатура, що означає "надзвичайно велику чорну діру".

"Ми вже знаємо, що чорні діри існують у широкому діапазоні мас, водночас надмасивна чорна діра з 4 млн сонячних мас знаходиться в центрі нашої власної галактики. Хоча наразі немає доказів існування SLAB, цілком можливо, що вони можуть існувати та перебувати поза галактикою в міжгалактичному просторі", — говорить астроном із Лондонського університету королеви Марії Бернард Карр.

Наразі науці відомо кілька категорій чорних дір. Є чорні діри відносно близькі до маси зірок, наприклад, до 100 мас Сонця. Наступна категорія — чорні діри середньої величини, їхня маса варіюється від 1 тис. до 1 млн сонячних мас.

Надмасивні чорні діри (SMBH) набагато більші, десь мільйона або мільярда сонячних мас. До них відноситься надмасивна чорна діра в центрі Чумацького Шляху — Стрілець А *, із масою 4 млн Сонць, а також чорна діра M87 *, із масою 6,5 млрд Сонць.

Найпотужніші з виявлених чорних дір мають понад 10 млрд мас Сонця, але не більше 100 млрд мас. У їхню кількість входить надмасивна чорна діра в галактиці Holmberg 15A, маса якої становить 40 млрд Сонць.

"Дивно, але ідея SLAB досі знаю мірою ігнорувалася. Ми запропонували варіанти того, як SLAB могла сформуватися, і сподіваємося, що наша робота стане поштовхом до подальших досліджень", — зазначає Карр.

Учені поки не зовсім розуміють, як утворюються й ростуть дійсно великі чорні діри. Один з варіантів полягає в тому, що вони формуються у своїй батьківській галактиці, а потім розростаються, поглинаючи величезну кількість зірок, газу та пилу. Також вони можуть стикатися з іншими чорними дірами під час злиття галактик.

Така модель має верхню межу близько 50 млрд сонячних мас. Таким чином величезна маса обʼєкта потребує настільки гігантського акреаційного диска, що він може розвалитися на частини під дією власної гравітації. Але існує проблема: у ранньому Всесвіті були знайдені занадто великі чорні діри, яким просто не вистачило б часу, щоб розростися до таких розмірів.

Інша можливість появи таких обʼєктів повʼязана з так званими первинними чорними дірами, уперше запропонована в 1966 року. Теорія стверджує, що різна щільність раннього Всесвіту могла створити кишені настільки щільні, що вони колапсували в чорні діри. Їх розміри не будуть залежати від мас зірок, що колапсують, тому первинні чорні діри могли народжуватися, як надзвичайно маленькими, так і неймовірно величезними.

Учені вважають, що у надзвичайно маленьких чорних дір не було шансів дожити до теперішнього часу. Але гігантські чорні діри могли вижити.

Ґрунтуючись на моделі первинної чорної діри, команда точно розрахувала, наскільки величезними вони можуть бути. Результати показують, що їх розміри можуть варіюватися від 100 млрд до 1 квінтильйона (число з 18 нулями) сонячних мас.

Дослідники заявили, що метою цієї роботи було розглянути вплив таких чорних дір на простір навколо них. Можливо, ми не зможемо спостерігати SLAB безпосередньо, оскільки вони невидимі, але масивні обʼєкти все ще можуть бути виявлені на основі поведінки простору навколо них.

За підрахунками дослідників, чорна діра в 1 квінтильйон сонячної маси матиме горизонт подій, що перевищує 620 тис. світлових років у поперечнику.