Космический парадокс: черные дыры-гиганты опередили время?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

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
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.
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

Обзор базового робота-пылесоса Dreame F21 Pro: с замашками флагмана!

Вслед за бюджетной новинкой Dreame F21 была представлена «Pro"-модель робота-пылесоса, отличающаяся рядом серьезных улучшений: мощность всасывания возросла с 20 до 25 кПа, пылесос стал лучше...

Летающая тарелка из Саратова: для чего в СССР создали передовой для своего времени безаэродромный летательный аппарат ЭКИП и что с ним стало

В конце 1970-х — начале 1980-х гг советский инженер и авиаконструктор Лев Николаевич Щукин предложил концепцию многофункционального летательного аппарата, который по внешнему виду...

Почему высшее общество в России XVIII–XIX веков говорило на французском

В XVIII и XIX веках в России сложилась любопытная картина. Представители высшего общества (дворяне, придворные, крупные помещики) часто предпочитали французский язык родному русскому. В салонах...

В цветочном горшке вырос настоящий гриб: опасен ли он для растения и нужно ли менять всю землю

Утром в горшке с фикусом или спатифиллумом ничего необычного, а вечером рядом со стеблем уже стоит тонкая ножка с настоящей шляпкой. Первая мысль тревожная: если вырос гриб, значит, корни заражены,...

Почему огромный медведь поднимается высоко в горы ради 40 тысяч маленьких бабочек

Гризли может весить несколько сотен килограммов, переворачивать тяжёлые камни и проходить десятки километров в поисках пищи. Казалось бы, такому крупному животному нет смысла обращать внимание...

Как выживает древний город Аль-Хаджара на самом краю отвесной пропасти

Обычно люди любят жить в комфорте, но только не в Йемене. Здесь жители древнего города Аль-Хаджара веками живут в условиях, когда за стенами родного гнездышка простирается отвесная пропасть. Почему...