Космически апетит: Черна дупка поглъща материята 40 пъти по-бързо от очакваното
Свръхмасивните черни дупки, едни от най-тайнствените жители на космоса, нормално се намират в центровете на множеството галактики, а масата им е десетки и стотици милиарди от масата на нашето Слънце. Когато обаче става въпрос за черни дупки, формирани в ранната Вселена – т.е. през първите стотици и милиарди години след Големия гърмеж – астрономите подвигат ръце: въпросът за какво тези обекти са достигнали големи размери за толкоз къс интервал от време към момента няма отговор. Масло в огъня наляха резултатите от ново проучване, чиито създатели, благодарение на галактическия телескоп „ Джеймс Уеб “, откриха в сърцето на антична вселена черна дупка с дребна маса, която обаче гълтам материята със скорост 40 пъти по-висока от така наречен граница на Едингтън.
Данните от наблюденията на галактическия телескоп „ Джеймс Уеб “ разкриха тайните на образуването на свръхмасивните черни дупки в ранната Вселена Струпване на антични галактики
Откакто галактическата обсерватория James Webb (Джеймс Уеб) стартира работа, астрономите оповестиха за откриването на огромен брой галактики, които са се формирали малко след раждането на Вселената. Така да вземем за пример преди този момент телескопът следи три отдалечени галактики, които са се формирали най-малкото 300 милиона години след Големия гърмеж. Тези цифри значат, че светлината, уловена от „ Уеб “, е пътувала към него към 13,5 милиарда години.
Да напомним, че за един от главните принадлежности на този галактически телескоп се счита инфрачервеният спектрограф NIRcam, чиято висока сензитивност дава опция за хващане на излъчването, идващо даже от най-отдалечените обекти. Именно с негова помощ интернационален екип от откриватели, управителен от астронома Хьойон Сух от обсерваторията „ Джемини “, съумя да изучи „ ненаситната “ черна дупка с дребна маса.
Космическият телескоп „ Джеймс Уеб “ може да следи най-отдалечените обекти от нашата планета Проучване, оповестено наскоро в списание Nature Astronomy, разкрива, че в центъра на вселена, образувана единствено 1,5 милиарда години след раждането на Вселената, се е намирал извънредно необикновен обект, наименуван LID-568, който е поглъщал материя със скорост, надвишаваща теоретичните граници. Откритието дава нова информация за механизмите на бързия напредък на черните дупки в ранната Вселена.
Трябва да се означи, че за първи път група галактики, в която има черна дупка, е открита от откривателите благодарение на галактическата обсерватория „ Чандра “ на НАСА в рентгеновия диапазон. Тези данни обаче не бяха задоволителни, с цел да се дефинира точното местонахождение както на галактиката, по този начин и на нейния централен обект. Да се оправи с тази задача, както бе упоменато нагоре, съумя NIRcam, конфигурирана на борда на „ Уеб “.
Гладното галактическо „ страшилище “
Наблюдавайки група антични галактики, първо с Chandra, а по-късно и с Webb, екип от астрономи направи ненадейно изобретение – оказа се, че наоколо до LID-568 има мощни газови излъчвания. Размерът и скоростта на излъчванията накараха екипа да счита, че следената от тях черна дупка е повишена доста по мярка вследствие на индивидуален широкомащабен епизод на акреция (т.е. усвояване на материя).
Последвалият разбор на данните сподели, че LID-568 е извънредно „ ненаситна “ и гълтам материя със скорост 40 пъти по-висока от по този начин наречената граница на Едингтън. Смята се, че последната дефинира оптималната светимост, следена наоколо до черна дупка, и количеството вещество, което това галактическо страшилище може да погълне, с цел да поддържа равновесие сред гравитационното привличане и лъчевото налягане, произлизащо от нагрятата падаща материя.
Откриването на LID-568 не би било допустимо без телескопа „ Джеймс Уеб “ „ Тази черна дупка си е устроила същински гуляй, което демонстрира, че механизмът на бързо „ хранене “ над границата на Едингтън е едно от вероятните пояснения за това за какво следим солидни черни дупки в ранната Вселена “, изяснява Джулия Шарвехтер, съавтор на новото проучване.
Интересно е да се означи, че LID-568 е черна дупка с дребна маса, а новото изобретение подсказва по какъв начин са се формирали по-масивните галактически чудовища в ранната Вселена. Според съществуващите теории тези обекти се образуват от по-малки черни дупки, по този начин наречените „ семена “, които пораждат след гибелта на първите звезди (леки семена) или при директния колапс на газови облаци (тежки семена). До наскоро тези догатки не се подкрепяха от данните от наблюденията и не можеха да обяснят по какъв начин „ семената “ се трансформират в свръхмасивни черни дупки.
Механизмът за образуване на свръхмасивните черни дупки в ранната Вселена е един от водещите въпроси в астрофизиката Авторите на тази научна работа означават, че откриването на черна дупка с дребна маса и свръхедингтонова акреция допуска доста увеличение на масата на обекта в границите на еднократно и бързо усвояване на материала (независимо от това от какво „ семе “ – тежко или леко – е произлязла LID-568).
По какъв метод черните дупки натрупват маса?
Газовите изхвърляния към центъра на LID-568, които екипът открива благодарение на данни от наблюдения, се движат със скорост към 500-600 км/сек. и работят като „ клапан “, който предотвратява дестабилизирането на системата, като дава опция на силата, генерирана от рисковата акреция, да изтече. Това изцяло инцидентно и ненадейно изобретение добави нови, потребни данни към разбирането на механизма на напредък на черните дупки в ранната Вселена.
В бъдеще откритието на LID-568 ще помогне на астрономите да обяснят по какъв начин във Вселената скоро след Големия гърмеж са се формирали широкомащабни структури като галактики и свръхмасивни черни дупки. Авторите на новото проучване означават, че ще могат да изследват и честотата на сходни рискови галактически феномени, както и тяхната роля в еволюцията на галактиките.
Черните дупки с огромна маса са най-загадъчните обекти в космоса „ Това е вълнуващо време за науката. С всяко ново изобретение се доближаваме до разбирането на метода, по който действа Вселената, и на нейната еволюция през първия милиард години от съществуването ѝ “, обобщават създателите на откритието.
По този метод ненаситната черна дупка LID-568 и нейната феноменална скорост на акреция, опонират на съществуващите теории и разрешават на откривателите да се приближат до решаването на един от най-важните проблеми на астрофизиката.
Необичайни галактики, черни дупки и звездни системи
По-рано учени физици от Масачузетския софтуерен институт (MIT) и Калифорнийския софтуерен институт откриха необикновена тройна система, в центъра на която с изключение на две звезди има и черна дупка. Първото величие, както се оказа, е покрай черната дупка и прави оборот към нея на всеки 6,5 дни, до момента в който втората звезда е доста по-далеч – с цел да направи един цялостен оборот, са ѝ нужни 70 000 години.
Откритията, оповестени в списание Nature, също по този начин оспорват общоприетото разбиране за метода, по който се образуват черните дупки: фактът, че една далечна звезда е гравитационно обвързвана с черна дупка, допуска, че това галактическо страшилище не се е формирало вследствие на експлоадиране на свръхнова, а като пряк колапс – т.е. по-мек развой, при който самата звезда се разпада, без да се взривява, и дава опция на всички далечни обекти да останат в нейната орбита.
Тройната звездна система с централна черна дупка озадачава астрономите Смята се, че множеството черни дупки се образуват вследствие на експлоадиране на звезди, само че получените резултати слагат под подозрение тази доктрина. Откритата система е забавна освен от позиция на еволюцията на черните дупки, само че и от позиция на съществуването на сходни тройни системи във Вселената.
/Още едно впечатляващо изобретение в последно време е черна дупка, намираща се в сърцето на античната вселена GS-10578 (или Галактиката Пабло), която гладува в родния си „ дом “, лишавайки галактиката от газ, нужен за образуването на нови звезди. Трябва да се означи, че процесът, който стопира образуването на звезди, оказва помощ на учените да схванат по-добре по какъв начин са еволюирали галактиките във времето.
Свръхмасивна черна дупка в ранната Вселена е уморила от апетит родната си вселена „ GS-10578 е зародила към два милиарда години след Големия гърмеж, само че в нея съвсем в никакъв случай не се образуват нови звезди. Такива обекти назоваваме „ мъртви “ – обобщават създателите на проучването.
Трябва да се има поради, че множеството звезди, чиято маса е към 200 милиарда пъти по-голяма от масата на Слънцето, са се образували преди 12,5-11,5 милиарда години. По този метод GS-10578 е неповторима за ранната Вселена вселена. Резултатите от проучването са показани в списание Nature Astronomy.
