Международная команда астрофизиков из Соединенных Штатов, Ирландии и Финляндии придумала формулу для формирования первых суперкрупных черных дыр во Вселенной.Крупная черная дыра, показанная в левом в этом рисунке, в состоянии быстро вырасти, поскольку интенсивная радиация от галактики поблизости закрывает звездное формирование в своей галактике хозяина. Кредит изображения: Джон Виз, Технологический институт Джорджии.
Суперкрупные черные дыры живут в центре очень больших галактик, включая нашу собственную галактику, Млечный путь.То, как эти гигантские черные дыры возникли, озадачивало астрофизиков в течение долгого времени.Новая теоретическая модель, разработанная Университетским исследователем Дублина Джоном Реганом и соавторами, предоставляет привлекательное решение при помощи радиации от соседних галактик как катализатор для формирования суперкрупных семян черной дыры.
“Понимание, как суперкрупная форма черных дыр говорит нам, как галактики, включая наше собственное, форму и развиваются, и в конечном счете, говорит нам больше о вселенной, в которой мы живем”, сказал доктор Реган.В компьютерных моделированиях он и его коллеги показывают, что черная дыра может быстро вырасти на центр protogalaxy, если соседний protogalaxy испускает достаточно радиации, чтобы выключить ее возможность сформировать звезды.
Таким образом отключенный, хозяин protogalaxy растет до ее возможного краха, формируя черную дыру, которая питается остающимся газом, и позже, пыль, умирающие звезды, и возможно другие черные дыры, чтобы стать супер гигантской.“Когда protogalaxies находятся в непосредственной близости, сильная радиационная область одного protogalaxy стерилизует другой, таким образом отключая его способность сформировать звезды”, объяснили ученые.“Стерилизовавшая галактика продолжает расти в массе, однако, быстро достигая критического порога, вне которого формирование крупной черной дыры неизбежно”.
“Эти крупные черные дыры тогда продолжают собирать любые материалы, которые входят в их радиус включая другие черные дыры и звезды”.“Самые голодные выращивают свою массу фактором почти миллиона, и это – эти черные дыры, которые мы рассматриваем как квазары, сияющие через длину Вселенной”, сказали они.“Соседняя галактика не может быть слишком близкой, или слишком далеко, и как принцип Златовласки, слишком горячей или слишком холодной”, отметил член команды доктор Джон Виз из Технологического института Джорджии.“Крах галактики и формирование солнечно-массовой миллионом черной дыры занимают 100 000 лет — вспышка в космическое время”, добавил член команды профессор Золтан Хэймен из Колумбийского университета.
“Несколько-сотен-миллион несколько лет спустя, это превратилось в солнечно-массовую миллиардом суперкрупную черную дыру. Это намного быстрее, чем мы ожидали”.Результаты команды были изданы онлайн 13 марта в журнале Nature Astronomy.
Исследователи надеются проверить свою теорию, когда Космический телескоп Джеймса Уэбба НАСА, преемник Хаббла, идет онлайн в следующем году и излучает фоновые изображения от ранней Вселенной.