Новости Зеленограда, инфопортал Зеленоград ИНФО
Вторник, 19 Ноября, 2019 год
Главная » Наука » В Мире » Астрономы объяснили существование необычно тяжелых черных дыр звездной массы

Астрономы объяснили существование необычно тяжелых черных дыр звездной массы

Компьютерные симуляции показали, что образовываться им помогают, скорее всего, их “старшие” сверхмассивные собратья

Астрономы объяснили существование необычно тяжелых черных дыр звездной массыОписание© Shutterstock/FOTODOM

ТАСС, 7 ноября. Аномально крупные черные дыры звездной массы, следы существования которых недавно открыли специалистиы из проекта LIGO, возникают в результате слияний нескольких менее крупных объектов, которые находятся в окрестностях сверхмассивных черных дыр. К такому выводу пришли астрофизики, статью которых опубликовал научный журнал Physical Review Letters.

"Природа некоторых слияний черных дыр, которые открыли LIGO и VIRGO, по-прежнему остается неизвестной для нас. Мы выяснили, что если обычные черные дыры периодически попадают в окрестности сверхмассивных черных дыр в центрах галактик, то почти все из них переживают цепочки слияний, которые помогут им "перешагнуть" через предел максимальной массы", – пишут исследователи.

Сейчас ученые выделяют две категории черных дыр, которые радикально отличаются по массе. Сверхмассивные черные дыры располагаются в центрах галактики, они тяжелее Солнца в миллионы или даже миллиарды раз. Существуют и менее крупные объекты – так называемые черные дыры звездной массы, которые возникают в результате гравитационного коллапса крупных светил.

Долгое время ученые считали, что все подобные черные дыры укладываются в очень узкий диапазон – от 10 до 50 солнечных масс. Это связано с особенностями процесса гибели их прародителей. Они одновременно не могут быть слишком маленькими, так как тогда ядро звезды не сможет превратиться в черную дыру, и слишком большими, так как светило взорвется и разлетится на части еще до рождения сингулярности.

Эту идею, как отмечают Имре Бартош из Университета Флориды в Гейнсвилле (США) и его коллеги, ученые поставили под сомнение в июле 2017 года, когда гравитационная обсерватория LIGO обнаружила следы слияния двух сверхмассивных черных дыр, одна из которых была тяжелее Солнца более чем в 51 раз.

Фабрика черных дыр

Последующие открытия LIGO и европейского гравитационного телескопа ViRGO указали на то, что черные дыры, чья масса близка к этому пределу, встречаются во Вселенной необычно часто. Это заставило команду Бартоша задуматься о том, как могли возникнуть подобные черные дыры и где их чаще всего можно найти.

Их "инкубатором", как предположили ученые, могут выступать центральные регионы галактик, в которых находятся десятки тысяч черных дыр звездной массы. Наблюдения за центром Млечного Пути показывают, что они достаточно редко сближаются и сталкиваются между собой, несмотря на их плотное соседство. Это правило, как заметили авторы статьи, может не соблюдаться для объектов, которые находятся в окрестностях сверхмассивных черных дыр.

Они должны притягивать к себе не только облака из пыли и газа, но и другие скопления материи, в том числе обломки планет, звезды и небольшие черные дыры. Они будут скапливаться внутри так называемого диска аккреции – "бублика" из материи, который окружает сверхмассивную черную дыру и который она постепенно поглощает.

Руководствуясь этой идеей, ученые подсчитали типичное число черных дыр звездной массы в этом регионе пространства и, используя компьютерные симуляции, проверили, как часто они будут сталкиваться друг с другом. Эти расчеты показали, что в диске аккреции будет постоянно присутствовать несколько сотен черных дыр, причем почти все из них хотя бы один раз столкнутся с соседними объектами. Серии подобных слияний, как показывают расчеты ученых, приведут к тому, что масса около 40% черных дыр будет превышать солнечную более чем в 50 раз.

У подобных черных дыр, по словам астрономов, будет одна отличительная черта. Направления их вращения вокруг своей оси и по орбите будут противоположны друг другу, а скорость их движения будет необычно высокой. Эта особенность характерна и для черных дыр, чье слияние LIGO зафиксировала в июле 2017 года.

Иными словами, первый пример подобных слияний уже существует, однако для того, чтобы окончательного подтвердить эту теорию, нужно открыть несколько других объектов с такими же свойствами, заключают ученые.

Источник

Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показанОбязательные для заполнения поля помечены *

*

© 2019 Зеленоград ИНФО – ещё ближе к городу. Все права защищены.


Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru
17:0019 Ноября
 Вт, 2019
WordPress: 58,35MB | MySQL:86 | 1,653sec