Усесвіт розширюється, а разом із ним ростуть і чорні діри, – вчені

Чорна діра
Фото: phys.org | Візуалізоване зображення чорної діри, яку підсвічує речовина, яку та поглинає.

У результаті нового дослідження, астрономи дійшли висновку, що чорні дірки ростуть разом із розширенням Усесвіту.

За останні кілька років детектори гравітаційних хвиль виявили злиття чорних дір, які підтвердили прогноз гравітаційної теорії Альберта Ейнштейна. Але виявилося, що чорні дірки дуже великі. Учені зробили припущення, що на зростання чорних дірок впливає розширення Всесвіту, повідомляє phys.org.

Чорні діри

Уперше злиття чорних дірок було виявлено за допомогою обсерваторії гравітаційних хвиль LIGO у 2015 році, і з того часу астрономів неодноразово дивувала їхня велика маса. Незважаючи на те, що чорні діри не випромінюють світла, злиття цих об'єктів спостерігають астрономи за допомогою гравітаційних хвиль.

Спочатку вчені очікували, що чорні діри матимуть масу приблизно в 40 разів меншу за масу Сонця, але за допомогою обсерваторій гравітаційних хвиль LIGO та Virgo астрономи виявили багато чорних дір, маса яких в 50 разів, а іноді й у 100 разів більша, ніж у Сонця.

Нові дані

У новому дослідженні вчені вперше показали, що чорні дірки можуть набувати як великої, так і малої маси в результаті розширення самого Всесвіту. Окремі події, які виявляють детектори гравітаційних хвиль, тривають лише кілька секунд, але ці ж злиття чорних дір можуть тривати кілька мільярдів років. За час, що проходить між створенням пари чорних дір та їхнім остаточним злиттям, Усесвіт постійно росте, каже Кевін Крокер із Гавайського університету в Маноа.

Маса чорних дірок може зростати разом із Усесвітом, і це явище Крокер і його колеги називають космологічним з'єднанням.

Чорна діра, галактика М 87
Надмасивна чорна діра в центрі галактики М 87.
Фото: wikipedia

Перевірка теорії

Щоб вивчити цю теорію, учені змоделювали народження, життя та смерть мільйонів пар великих зірок. Будь-які пари, у яких обидві зірки померли, утворивши чорні дірки, були пов'язані з розміром Усесвіту, починаючи з моменту їхньої смерті.

У міру того, як Усесвіт зростав, маси цих чорних дір також збільшувалися. У результаті злиття з'явилися масивніші чорні діри. Але, за словами вчених, загадка, виявлена детекторами гравітаційних хвиль масивних чорних дір, ще далека від рішення.

Попереду ще багато роботи

Багато аспектів злиття чорних дір ще не повністю вивчено, зокрема складні фізичні процеси, які тривають протягом усього часу існування чорних дір, кажуть учені.

"Оскільки детектори гравітаційних хвиль покращуватимуть свою чутливість протягом наступного десятиліття, збільшення кількості та якості даних дозволить провести нові дослідження", — говорить Куртіс Нішимура з Гавайського університету.

Нагадуємо, що вченим вдалося виявити новий тип чорної діри. Вона розташована посередині між легкими та надмасивними чорними дірками.