Pētījums par vairākiem desmitiem galaktiku vairāku miljardu gaismas gadu rādiusā no mūsu pašu puses ir atklājis vairākus melnos caurumus, kas daudzkārt pārsniedz mūsu cerības par to, cik lielas tās var izaugt. Jaunākie pētījumi ne tikai palīdz mums labāk izprast šo noslēpumaino astrofizisko objektu attīstību, bet arī mums rada jaunus interesantus jautājumus. Piemēram, kā melnie caurumi kļūst tik neticami masīvi?
Melnie caurumi, kas ir zvaigžņu sabrukuma rezultāts, nav jāievieš. Mēs esam dzirdējuši, ka tie rada traucējumus telpā-telpā, vēroja viņu "burp" un pat, iespējams, pirmo reizi vēsturē, mēs ar savām acīm varēsim redzēt vienu no tiem šogad. Zinātniekus ļoti interesē melnie caurumi, un tam ir ļoti saprotams iemesls.
“Kas ir galaktikas? Tie ir "ķieģeļi", kas ir apvienoti Visuma kopainā. Un, lai saprastu, kā tie veidojas un attīstās, mums vispirms ir jāsaprot, kā darbojas melnie caurumi,”saka fiziķe Jūlija Hlavaceks-Larrondo no Monreālas Universitātes Kanādā.
Ne tas, ka melnie caurumi paši vienkāršo šo darbu - ir ļoti grūti saprast to, ko nav iespējams (kā mums šķiet) redzēt tieši. Tāpēc astrofiziķi meklē citus pavedienus, kas ļautu viņiem rakt dziļāk. Viens no virzieniem ir savienojuma meklēšana starp melno caurumu masām un galaktikām, kurās tās atrodas. Ja mums būtu vienkāršs veids, kā salīdzināt galaktiku lielumu ar melnajiem caurumiem to centros, tad, pēc zinātnieku domām, tas mums ietaupītu daudz laika un pūļu, lai izpētītu gan bijušos, gan pēdējos.
Tāpēc Hlavaceks-Larrondo, apvienojot spēkus ar citiem zinātniekiem no Kanādas, Spānijas un Lielbritānijas, veica pētījumu par 72 galaktikām, kas atrodas 3,5 miljardu gaismas gadu rādiusā no mums, cerībā nākt klajā ar kādu vispārīgu formulu, kas varētu vienkāršot masas noteikšanu. melnie caurumi galaktikas centros. Zinātnieki dalījās ar saviem novērojumiem Karaliskās astronomijas biedrības ikmēneša paziņojumos.
Lai novērtētu pašu melno caurumu lielumu, komanda analizēja rentgenstaru spektru, kas izkļūst no karsto gāzu virpuļplūsmas no melno caurumu akrācijas diskiem, un pēc tam salīdzināja skaitļus ar apkārtējās galaktikas kopējo spilgtumu.
Saskaņā ar diezgan populāru hipotēzi, jo lielāka ir pati galaktika, jo lielāks var būt pats melnais caurums, kas atrodas tā centrā, - taču praksē viss izrādījās ne tik vienkārši, kā gaidīts.
“Mēs atklājām, ka melnie caurumi varētu būt daudz lielāki nekā aprēķinātais likumā noteiktais lielums,” komentēja vadošā pētījuma autore Mar Mezqua no Kosmosa zinātnes institūta Spānijā.
Reklāmas video:
Gaidāmās masas un lieluma korelācijas ar to galaktikām vietā vairāki melnie caurumi ir uzrādījuši daudz ātrāku augšanu un masas pieaugumu nekā pārējā telpa ap tiem. Izrādījās, ka aptuveni 40 procentiem no izmeklētajiem melnajiem caurumiem ir masa, kas 10 miljardi vai vairāk reizes pārsniedz Saules masu. Šeit tomēr jāprecizē, ka netika reģistrēti nekādi masu ieraksti, un primitivitāte joprojām pieder galaktikas NGC 4889 melnajam caurumam, kura masa ir ekvivalenta 21 miljardam saules masu. Turklāt pastāv aizdomas, ka galaktikā S5 0014 + 81, kas atrodas 12,1 miljarda gaismas gadu attālumā, ir īsts briesmonis ar masu aptuveni 40 miljardi Saules. Bet, neskatoties uz to, tik liels supermasīvo melno caurumu skaits lika zinātniekiem brīnīties, kā viņi par tādiem kļūst.
Pētniekiem ir divi pieņēmumi par šo punktu skaitu: vai nu šie melnie caurumi sākotnēji parādījās ļoti lieli, un pēc tam burtiski piesaistīja lielāko daļu galaktiku matērijas ap tiem, vai arī mūsu zināšanās par to, kā galaktikas rada melnos caurumus, ir nopietnas nepilnības.
“Vai tie ir tik lieli, ka uzreiz parādījās tādi, vai arī viņiem palīdzēja ideāli apstākļi, kas ļāva viņiem ļoti ātri augt vairākus miljardus gadu? Uz šo jautājumu šobrīd nevaram atbildēt,”saka Mežkva.
Tomēr atbildi uz šo jautājumu var ietvert citā pētījumā, kas publicēts lielākajā tiešsaistes zinātnisko darbu bibliotēkā arXiv.org un gaida pārbaudi. Savā gaitā zinātnieki izpētīja vairāk nekā 30 000 galaktiku, kas atrodas 12,2 miljardu gaismas gadu rādiusā, un atklāja, ka melno caurumu augšanas ātruma un zvaigžņu augšanas ātruma attiecība paātrinās līdz ar galaktiku augšanu, kurās atradās pētāmie objekti. Citiem vārdiem sakot, galaktikās ar lielu zvaigžņu skaitu melnie caurumi vienmēr bija “nepatīkami”.
Vispārīgāks šo pētījumu izņēmums ir tas, ka starp zvaigznīšu veidošanos un melnajiem caurumiem patiešām ir saistība, un tas ir ļoti mulsinoši. Protams, lai to labāk izprastu, būs nepieciešami vairāk nekā duci pētījumu. Bet viena lieta jau kļūst skaidra - bez šiem milžiem mūsu Visums izskatītos pavisam savādāk.
Nikolajs Khizhnyak