Масові вбивці. Знайдено чорні діри, здатні поглинати тисячі зірок одночасно

Надмасивні чорні діри з не менш величезним апетитом живуть у серцях найпотужніших галактик у Всесвіті. Вони настільки великі та потужні, що поглинають світло всіх зірок, що знаходяться в галактичних дисках. Центральні області таких галактик називаються активними ядрами галактик чи квазарами, пише Inverse.

Дослідники дуже уважно вивчають ці об'єкти, щоб більше дізнатися про еволюцію галактик та структуру Всесвіту.

Новий огляд, до якого увійшли понад 100 галактик, провела космічна рентгенівська обсерваторія NASA "Чандра". Дані показали, що деякі надмасивні темні діри можуть поглинати зірки тисячами. Такий висновок зроблений на основі характеристик самих надмасивних чорних дір, які мали б поглинути величезну кількість зіркової матерії, щоб вирости до нинішніх розмірів.

Керівницею нового дослідження стала доцентка кафедри фізики та астрономії Університету штату Вашингтон Вів'єн Бальдассаре. Також у роботі взяла участь міжнародна група астрофізиків. Результати їхньої роботи опубліковані в науковому журналі Astrophysical Journal.

Донедавна було дуже мало доказів того, наскільки великим може бути апетит у надмасивних чорних дір. Спостереження обсерваторії "Чандра" проливають світло на те, як чорні діри менших розмірів можуть зростати до надмасивних. Таке відбувається в дуже щільних зоряних скупченнях у центрах галактик.

"Коли зірки знаходяться настільки близько одна до одного, як у надзвичайно щільних скупченнях, це створює сприятливе середовище для зростання чорних дір проміжної маси (від 10 до декількох десятків мас Сонця). Чим щільніше це зоряне скупчення, тим більша ймовірність того, що в його центрі буде знаходитися чорна діра, що росте", — говорить Бальдассаре.

Десятиліття вчені висували різні теорії щодо того, як у Всесвіті могли з'явитися надмасивні чорні дірки. Наприклад, під час колапсу гігантської хмари газу та пилу в центрі галактики або внаслідок вибуху величезних зірок.

Але всі ці теорії можливі за умов, які існували у Всесвіті лише першу сотню мільйонів років після Великого вибуху. Але Бальдассаре зі своєю командою пропонують реалістичнішу теорію: ключем є щільність зоряних скупчень поблизу центру галактик. Зі свого боку ця щільність залежить від того, як швидко рухаються зірки в скупченнях.

За даними команди вчених, якщо щільність скупчення вища за певний поріг, то чорна діра зоряної маси в її центрі швидко зросте в надмасивну.

Дослідження показало, що зоряні скупчення в центрі галактик NGC 1385, 1566, 3344 і 6503 мають щільність, яка перевищує вищезгаданий поріг. У центрах цих галактик приблизно вдвічі частіше знаходиться чорна діра, що росте.

"Це один із найдивовижніших прикладів ненаситного апетиту чорних дір, тисячі або навіть десятки тисяч зірок можуть бути поглинені під час зростання цих монстрів. Нестримне зростання таких чорних дір починає сповільнюватися лише тоді, коли запас зірок навколо починає вичерпуватися", — каже співавтор дослідження з Єврейський університет в Єрусалимі Ніколас Стоун.

Привабливість цієї теорії полягає в тому, що невгамовне зростання чорних дір може відбуватися будь-якої миті історії Всесвіту. Так надмасивні чорні діри можуть формуватися і до цього дня.

Крім цього, отримані результати пояснюють деякі сигнали гравітаційних хвиль, зафіксовані обсерваторією LIGO. Деякі сигнали, судячи з усього, приходили від чорних дір у 50-100 разів масивніших за Сонце. Існування настільки великих чорних дір не вписувалося в загальноприйняту модель колапсу зірки.