Космический парадокс: черные дыры-гиганты опередили время?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Вселенная полна тайн, но немногие из них столь же ошеломляющи, как загадка сверхмассивных черных дыр. Эти космические монстры, чья масса в миллиарды раз превосходит солнечную, кажутся неуместными в ранней Вселенной, подобно небоскребам, внезапно возникшим среди деревушек первобытных поселений. Откуда они взялись, эти гиганты, в эпоху, когда само время еще не успело обрасти историей?

Телескоп «Джеймс Уэбб», наш глаз, заглядывающий в колыбель мироздания, подбросил дров в топку этой космической загадки. Наблюдая за галактикой J1120+0641, чей свет добирался до нас почти целую вечность, равную возрасту Вселенной, астрономы обнаружили в ее сердце сверхмассивную черную дыру. И вот что поразительно: этот гравитационный исполин уже тогда обладал массой в миллиарды солнц!

Как такое возможно? Ведь общепринятые модели эволюции галактик предполагают, что черные дыры растут постепенно, питаясь окружающей материей. Этот процесс, хотя и грандиозный по масштабам, ограничен физическими законами. Падающее на черную дыру вещество образует яркий аккреционный диск, излучение которого сдерживает дальнейшее падение. Черная дыра, образно говоря, «захлебывается» собственным аппетитом.

Сверхмассивная черная дыра, иллюстрация
Автор: Designer

Учитывая эти ограничения, образование сверхмассивных черных дыр в столь юной Вселенной кажется невероятным. Астрофизики предложили ряд гипотез, пытаясь разрешить этот парадокс. Одни предполагали, что ранние черные дыры обладали каким-то неизвестным механизмом «сверхэффективного питания», позволявшим им поглощать материю с огромной скоростью. Другие допускали, что наши оценки массы ранних черных дыр искажены скоплениями пыли, затуманивающими их истинные размеры.

Наблюдения «Джеймса Уэбба», однако, поставили под сомнение эти предположения. Изучив спектр J1120+0641 в среднем инфракрасном диапазоне — своего рода «отпечатки пальцев», раскрывающие свойства объекта, — ученые пришли к неожиданному выводу. Квазар, ядро этой древней галактики, оказался на удивление «нормальным».

Структура окружающего черную дыру тора из пыли и газа, механизмы аккреции вещества — все указывало на то, что перед нами не какой-то экзотический объект, а типичный квазар, ничем не отличающийся от своих собратьев, существующих в более поздние эпохи Вселенной. Даже температура пыли, хоть и оказалась несколько выше, не объясняла аномально высокой массы черной дыры.

Получается, что сверхмассивные черные дыры не просто существовали на заре времен, но и вели себя так, будто им не были ведомы никакие ограничения. Этот вывод рушит наши представления о ранней Вселенной, ставя перед астрофизиками новую, еще более сложную задачу.

На этом снимке художника показано, как мог выглядеть ULAS J1120+0641, очень далекий квазар, порожденный черной дырой с массой, в два миллиарда раз превышающей массу Солнца. Этот квазар — самый далекий из найденных на данный момент, и его можно увидеть таким, каким он был всего через 770 миллионов лет после Большого взрыва. Этот объект — самый яркий из обнаруженных в ранней Вселенной.
Автор: ESO/M. Kornmesser. http://www.eso.org/public/images/eso1122a/, CC BY 4.0 Источник: commons.wikimedia.org

Возможно, эти гиганты формировались не путем постепенного накопления массы, а возникли в результате коллапса огромных облаков газа, существовавших вскоре после Большого взрыва. Эта гипотеза «зародышевых» черных дыр, долгое время остававшаяся на периферии научной мысли, приобретает все больше сторонников.

Так или иначе, наблюдения «Джеймса Уэбба» в очередной раз показали, что Вселенная не спешит раскрывать свои тайны. Вместо ответов мы получаем новые, еще более захватывающие вопросы, заставляющие нас переосмыслить фундаментальные принципы космологии. И в этом, пожалуй, заключается истинная красота науки — в бесконечном стремлении к познанию, в постоянном поиске истины, скрывающейся за пеленой космической мистерии.

12 комментариев

Добавить комментарий

1
А не задумывались, что эти ЧД уже существовали до Большого Взрыва? Что одна из них, пережрав однажды, бабахнула, породив НАШУ вселенную. Да, с маленькой буквы — потому что я стопроцентно уверен, что за пределами видимости для нас, существуют другие скопления вселенных. Они периодически выгорают, подчищаются чёрными дырами, и однажды заново рождаются. А эти сверхмассивные тому подтверждение. Да не успели бы они отожраться, даже если появились из коллапса газа. Всё равно дальше появления ЧД, будет та же схема поглощения материи — а оно ограничено в масштабах.
e
Почитайте про теорию циклической вселенной Горькавого
108500157094160728690@google
Хорошее, интересное размышление.
s
Получается, что вся Вселенная появилась такой, какой мы её наблюдаем сейчас. А так как разницы между ранней и современной Вселенной (возраст которой 13 млрд) практически нет, то с возрастом ошибочка выходит. Такие же звезды, такие же галактики и черные дыры. Вселенной очень мало лет. Нда… Все эти факты указывают на Творца.
106032341126053729030@google
Творец тут не обязателен. Тут может быть такой же принцип, как с Больцмановским мозгом, только для всей вселенной!
s
Мало того. Куда бы человечество не посмотрело своим научным «взглядом», везде наталкивается на то, что невозможно объяснить в рамках науки. Строение клетки (см. Майкл Бихи), строение ранней Вселенной (см. Валентин Велчев), происхождение жизни и человека и т.д.
108500157094160728690@google
Натыкается и натыкается — чего бухтеть то? Опять на бога продаёте? Кругом одни маркетологи
115805951149438891701@google
Как можно обсуждать то, что ни кто не видел? Черную дыру, как все знают, увидеть нельзя! Как можно изучить звезды и галактики, которым миллиарды лет? Возможно их давно не существует!
А рассуждения о размерах вселенной и о расстояниях до галактик вообще смешны. Недавно читал об открытии галактики, которая расположена от нас на расстоянии в 30 млрд световых лет. Если учесть, что возраст вселенной 13,5 млрд, то при расширении со скоростью света, которую нельзя обогнать, от 2 самых дальних концов вселенной (краев) 27 млрд световых лет. Как 30 получилось????
108500157094160728690@google
Пространство расширяется в отдельности от скорости света и, судя по всему, быстрее этой самой скорости.
115805951149438891701@google
Т.е. если лететь на любой скорости по пути расширения пространства, то можно лететь быстрее скорости света?
Если пространство расширяется быстрее света, то как свет от тех галактик вообще смог до нас добраться?
v
Это не парадокс, а всего лишь пробел в наших знаниях.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Разбор: почему асимметрия груди не выражается размером — считаем разрешение бельевой шкалы в миллилитрах

Асимметрия груди в мл против шага размерной шкалы: средняя разность между сторонами 48 см³ при мин шаге чашки 135 см³. Разбор с расчётами по данным трёхмерного сканирования и компьютерной томографии.

Функция «пар» в утюге бесполезна на половине тканей, а её включают на всё подряд

Пар разглаживает не ткань, а только волокна целлюлозы. На синтетике он бесполезен и оставляет пятна, а льну его всегда мало. Разбор физики глажки и того, за что реально платят в утюге.

Почему за «густеру» в садке можно получить штраф: как не спутать её с молодым лещом

Пятьсот рублей компенсации за каждый хвост плюс административный штраф от двух до пяти тысяч сверху — именно такую цену платит рыбак, когда инспектор рыбоохраны достаёт из его садка...

Китобои уничтожили 97% популяции синих китов: анализ 60 лет наблюдений показал их масштабное возвращение в Атлантику

В течение двадцатого века китобойный промысел сократил количество крупных китов в Мировом океане до критически низких значений. С 1913 по 1978 год в Южном полушарии китобои убили около 350 тысяч...

Дал: почему в Южной Азии одна миска чечевицы может означать целый обед

Дал трудно назвать одним блюдом. Скорее это целая кулинарная привычка, настолько привычная для Южной Азии, что слово одновременно обозначает и бобовые, и еду, приготовленную из них. В одной семье...

Колодец Тора: как морская пещера превратилась в «слив» Тихого океана

На несколько секунд море отступает, и среди мокрых чёрных скал открывается почти правильное круглое отверстие. По его краям ещё стекает пена, а середина кажется неподвижной и непроглядной. Затем из...