Сотрудники Государственного университета Пенсильвании провели глобальный анализ роста сверхмассивных чёрных дыр, используя данные рентгеновских обсерваторий и моделирование.
Исследование показало, что за последние 12 млрд лет эти объекты набрали около 90% своей массы. Однако, как они набрали первые 10% массы в ранней Вселенной, пока остаётся загадкой.
Сверхмассивные чёрные дыры (СМЧД), масса которых превышает миллион солнечных, растут через аккрецию вещества и слияния с другими чёрными дырами. Аккрецию можно отслеживать по интенсивности рентгеновского излучения, которое испускает разогретый газ в аккреционном диске. Этот газ, попадая на полюса СМЧД, выбрасывает энергию вместе с струёй вещества, и рентгеновские обсерватории фиксируют этот процесс. На основании этих данных учёные рассчитали, что СМЧД в среднем набирают около одной солнечной массы в год.
Слияния чёрных дыр сложнее измерить напрямую, но учёные наблюдают процессы слияния галактик, в центрах которых находятся СМЧД. Статистическое моделирование позволяет оценить, что слияния приводят к приросту массы СМЧД на одну солнечную массу каждые несколько десятилетий.
Эти процессы объясняют 90% массы, набранной СЧД за последние 12 миллиардов лет. Однако, как они набрали первые 10% массы в первые 1,8 млрд лет после Большого взрыва, пока неизвестно. Исследования в этой области продолжаются, в том числе с помощью инфракрасного телескопа «Джеймс Уэбб». Также учёные выяснили, что СМЧД прекратили активный рост примерно 8 млрд лет назад, когда иссяк газ, необходимый для их питания, и замедлились процессы слияния из-за расширения Вселенной.
