Исследователи нашли объяснение для стремительного набора массы сверхмассивными черными дырами в первый миллиард лет после Большого взрыва.
Международная группа астрофизиков совершила открытие, объясняющее, как сверхмассивные черные дыры достигли гигантских размеров в ранней Вселенной. Исследователи обнаружили, что эти космические объекты могли нарушать известные физические ограничения и расти беспрецедентно быстро.
Используя рентгеновские телескопы XMM-Newton и Chandra, ученые проанализировали 21 самый ранний квазар в истории космоса. Специалисты изучили взаимосвязь между рентгеновским спектром излучения от этих квазаров и скоростью джетов, испускаемых черными дырами. Они обнаружили уникальный механизм, который позволяет сверхмассивным черным дырам расти в буквальном смысле сверх всяких ограничений.
Согласно классическим представлениям, черные дыры должны останавливаться в росте из-за так называемого предела Эддингтона. Это закон указывает, что для любого тела, аккрецирующего материю, существует максимальная светимость, которая может быть достигнута до того, как давление излучения генерируемого света преодолеет силу тяжести и вытеснит материю, предотвратив ее падение на аккрецирующее тело.
Иными словами, быстро разрастающаяся черная дыра должна генерировать так много света, что она лишится источника питания и перестанет расти. Однако наблюдения показали, что в ранней Вселенной черные дыры могут входить в фазу «сверхэддингтоновской аккреции», в которой они могут стремительно увеличиваться в размерах без ограничений.
Ранее ученые не могли объяснить, как черные дыры достигли огромных масс всего за несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва. Новое исследование предлагает научное объяснение этой космологической загадки. Руководитель исследования Алессия Тортоса отметила: «Я бы сказал, что мы сорвали джекпот!»
