Ця чорна діра порушує закони фізики: такого явища вчені не очікували побачити

Учені за допомогою телескопа Subaru виявили в ранньому Всесвіті надзвичайну надмасивну чорну діру, яка порушує закони фізики. Вона зростає з неймовірною швидкістю й одночасно випускає потужне рентгенівське та радіовипромінювання. Теоретичні моделі не припускають одночасного існування таких особливостей у надмасивної чорної діри. Астрономи побачили незвичайну чорну діру такою, якою вона була 12 мільярдів років тому, тобто через 1,8 мільярда років після Великого вибуху. Дослідження опубліковано в журналі The Astrophysical Journal, пише Interesting Engineering.

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

Чорні діри та межа Еддінгтона

Надмасивні чорні діри, маса яких у мільйони або в мільярди разів перевищує масу Сонця, знаходяться в центрах більшості галактик. Вони ростуть, притягуючи навколишній газ, зазвичай водень і гелій, зі своїх галактик.

У міру того, як газ рухається всередину чорної діри, він створює аккреційний диск навколо цього об'єкта і підживлює корону чорної діри, тобто область гарячої плазми, яка випускає рентгенівське випромінювання. Крім того, деякі надмасивні чорні діри випускають струмінь плазми, який випускає радіовипромінювання.

Якщо газ занадто швидко падає в надмасивну чорну діру, то його випромінювання відштовхує іншу речовину, що йде за ним, що сповільнює швидкість живлення чорної діри та встановлює межу того, як швидко може зростати поглинач матерії. Це називається межа Еддінгтона. Але в особливих умовах чорні діри можуть тимчасово перевищувати цю межу, що дозволяє їм швидко нарощувати масу за короткі проміжки часу за космічними мірками. Але зазвичай очікується, що таке екстремальне зростання чорної діри пригнічує високоенергетичне випромінювання і послаблює активність струменів плазми.

Чорна діра порушує закони фізики

Щоб з'ясувати, чи відбувається таке екстремальне зростання чорних діри в ранньому Всесвіті, вчені виміряли рух газу навколо виявленої чорної діри, яка існувала через 12 мільярдів років після Великого вибуху. У результаті астрономи з'ясували, що ця чорна діра приблизно в 13 перевищує межу Еддінгтона, тобто в 13 разів швидше поглинає газ, ніж очікувалося. Таким чином це одна з найшвидше зростаючих чорних дір серед відомих.

За словами вчених, це відкриття може наблизити до розуміння того, як надмасивні чорні діри так швидко формувалися в ранньому Всесвіті.

Астрономи також виявили, що чорна діра випускає потужне рентгенівське та радіовипромінювання. Це говорить про активність її корони та випущений струмінь плазми. Але сучасні теоретичні моделі показують, що надзвичайно швидке зростання чорної діри і подібне випромінювання не можуть існувати одночасно. Це несподіване поєднання особливостей чорної діри натякає на фізичні механізми, які ще не повністю описані сучасними моделями.

Вчені вважають, що вони побачили чорну діру, яка перебуває в короткочасному перехідному періоді, коли вона перевищила межу Еддінгтона і водночас збереглася активність її корони і випущеного струменя плазми.

Це відкриття може дати уявлення про тимчасове швидке зростання чорних дір у ранньому Всесвіті, яке важко зафіксувати. Це також може допомогти пояснити швидке зростання галактик, оскільки потужні струмені плазми можуть впливати на утворення зірок.

Як уже писав Фокус, астрономи виявили чорну діру, яка стала активною через приблизно 100 мільйонів років спокою.

Також Фокус писав про те, що фізик вважає, що виявив Бога і він перебуває на відстані 439 мільярдів трильйонів кілометрів від нас.