Що насправді змушує чорні діри рости: астрономи змогли розгадати загадку

Активні центральні надмасивні надмасивні чорні діри відіграють найважливішу роль в еволюції галактик. Вважалося, що зростання цих чорних дір безпосередньо пов'язане із зіткненням і злиттям галактик. Але нове дослідження, опубліковане в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, показує, що одного цього процесу недостатньо для того, щоб чорні діри росли, пише Phys.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Надмасивні чорні діри розташовані в центрі всіх галактик із величезною масою. Для порівняння, наша галактика Чумацький Шлях, у якій має приблизно 200 млрд зірок, вважається об'єктом із середньою масою. Всі подібні чорні діри мають масу, яка перевищує масу Сонця в діапазоні від мільйонів до мільярдів разів.

Більшу частину свого існування надмасивні чорні діри перебувають у стані спокою, тобто не дуже сильно поглинають матерію і не дуже сильно впливають на всю батьківську галактику. Але бувають періоди в житті надмасивних чорних дір, які тривають від кількох мільйонів до кількох сотень мільйонів років, коли ці об'єкти починають активне поглинання матерії. Це призводить до появи величезного акреційного диска, що обертається навколо чорної діри, у якому нагріті гази випромінюють так багато світла, що можуть цим світлом навіть затьмарити світло всіх зірок у батьківській галактиці.

Саме ці періоди активності чорних дір відіграють найважливішу роль в еволюції галактик, адже виділена під час поглинання матерії енергія може вплинути на формування зірок. Астрофізики давно активно шукають причини, чому галактики в один час створюють багато зірок, а в інші періоди ні. І однією з цих причин вважають, якраз активність чорних дір.

Протягом кількох десятиліть теорії припускали, що надмасивні чорні діри ростуть під час злиття галактик. Але деякі вчені, які займаються вивченням взаємозв'язку між злиттям галактики та зростанням чорних діри, вважали ці теорії неправильними. І справа була в тому, що часто астрофізики неправильно ідентифікували процес злиття галактик, адже ці дані були засновані на візуальному огляді галактик. Автори дослідження вважають цей метод не зовсім надійним, адже люди можуть припуститися помилок, унаслідок чого вивчення злиттів галактик часто дає суперечливі результати.

Тому вчені вирішили покращити спосіб ідентифікації злиттів галактик і вперше використали для цього штучний інтелект. Завдяки цьому вони змогли ідентифікувати злиття галактик без людського фактору та вивчити зв'язок між злиттями галактик і зростанням чорних дір.

Результати дослідження показали, що злиття галактик не сильно пов'язані зі зростанням надмасивних чорних дір. Учені виявили, що злиття галактик призводять до зростання надмасивних чорних дір, тільки в тих галактиках, де відбувається бурхливе утворення нових зірок. Тобто в цих галактиках є величезна кількість холодного газу, необхідного для появи нових зірок. Учені дійшли висновку, що одних тільки злиттів галактик недостатньо для того, щоб надмасивні чорні діри набирали масу та росли.

Також Фокус писав про те, що астрономи змогли з'ясувати, чому галактики з раннього Всесвіту дуже яскраві, що суперечить чинним моделям їхньої еволюції. Виявилося, що в цьому замішані надмасивні чорні діри й не тільки вони.

Нагадуємо, що астрономи почали пошук позаземної цивілізації в ідеальній зоряній системі, де планети розташовані в математичній гармонії, як уже писав Фокус .