Чёрные дыры-тяжеловесы удивили астрофизиков скоростью роста

Благодаря данным, собранным рентгеновским телескопом орбитальной обсерватории Chandra, международная команда астрофизиков обнаружила, вероятно, самые массивные чёрные дыры во Вселенной.По результатам сразу двух независимых исследований стало ясно: эти даже не сверх-, а ультрамассивные чёрные дыры растут быстрее звёзд в их галактиках.Астрофизик Джули Хлавачек-Ларрондо (Julie Hlavacek-Larrondo) из Университета Монреаля (Канада) и её коллега Мар Мескуа (Mar Mezcua) из Института космических наук Испании изучили 72 галактики, которые располагаются в центрах самых ярких и массивных кластеров во Вселенной. От Земли их отделяет 3,5 миллиарда световых лет.»Чёрная дыра – это невидимый небесный объект, гравитационное притяжение которого настолько сильное, что ни материя, ни свет не могут сбежать от него. Она проглатывает всё на своём пути, как бездонный вихрь», — рассказывает Хлавачек-Ларрондо.Напомним, что чёрные дыры образуются в результате гравитационного коллапса – сжатия массивных тел под действием гравитационных сил, которым порой заканчивается эволюция звёзд.»Самое интересное в чёрных дырах – это то, как они искажают время вокруг себя. Согласно теории относительности Эйнштейна, время течёт медленнее в мощных гравитационных полях», – поясняет Джули Хлавачек-Ларрондо в пресс-релизе.Её команда вычислила массы чёрных дыр, обнаруженных в изученных галактиках, проанализировав излучение радиоволнового и рентгеновского диапазонов. И оказалось, что масса этих чёрных дыр в десять раз больше, чем изначально прогнозировали учёные.Почти половина изученных объектов как минимум в десять миллиардов раз массивнее Солнца, то есть их можно назвать экстремальными тяжеловесами, или ультрамассивными (масса сверхмассивной чёрной дыры может составлять от миллиона до сотен миллионов масс Солнца).По словам исследователей, пока что можно только догадываться, каким образом чёрные дыры разрослись до столь гигантских размеров.Авторы добавляют, что чёрные дыры – объект необычный, поэтому неудивительно, что самые феноменальные из них не вписываются в рамки, которые уже успели установить астрофизики.Кроме того, исследователи отмечают, что по сравнению с такими «космическими бегемотами» даже родная для нас (то есть для Млечного Пути) сверхмассивная чёрная дыра Стрелец A* является довольно скучным объектом. Она не слишком активная и больше напоминает спящий вулкан.Авторы работы также подчёркивают, что изучение чёрных дыр в отдалённых кластерах чрезвычайно важно, ведь именно такие ультрамассивные гиганты пишут историю галактик, да и всей Вселенной в течение миллиардов лет.»Галактики – это строительные блоки нашей Вселенной, и, чтобы понять их формирование и эволюцию, мы должны сначала понять эти чёрные дыры», — заключает Хлавачек-Ларрондо.Научная статья её команды была опубликована в издании Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.[embedded content]Между тем ещё одна исследовательская группа под руководством Гуана Яна (Guang Yang) из Университета Пенсильвании также изучала ультрамассивные чёрные дыры, опираясь на данные «Чандры», «Хаббла» и других обсерваторий.Результаты этой работы подтверждают данные предыдущей: самые массивные чёрные дыры во Вселенной растут быстрее, чем звёзды в их галактиках. И чем массивнее галактика, тем быстрее происходит рост чёрной дыры.»Мы пытаемся реконструировать гонку, начавшуюся миллиарды лет назад. Мы используем экстраординарные данные разных телескопов, чтобы выяснить, как разворачивалась эта космическая конкуренция», — поясняет Ян.Его команда изучала скорость роста чёрных дыр в галактиках, удалённых от Земли на 4,3–12,2 миллиарда световых лет.Учёные подсчитали соотношение скорости роста сверхмассивной чёрной дыры и скорости роста звёзд в галактике-хозяине. Результаты показали, что это отношение должно быть приблизительно одинаковым для всех изученных галактик.Но на деле всё оказалось иначе: соотношение было выше для более массивных галактик. Например, галактики, содержащие порядка ста миллиардов звёзд солнечной массы, росли примерно в 10 раз быстрее, чем галактики, содержащие примерно десять миллиардов таких звёзд (этот результат опять же согласуется с данными команды Хлавачек-Ларрондо).Статья по итогам этого исследования дожидается публикации и пока доступна на сайте препринтов arXiv.org.Напомним, что ранее мы рассказывали о других экстраординарных объектах – о самой «спокойной» чёрный дыре, а также о невероятно медленном «танце» двух сверхмассивных чёрных дыр..