Планети

По галактиці літають «безпритульні» надмасивні чорні діри

В центрах всіх або принаймні більшості галактик знаходяться надмасивні чорні діри. Але по всесвіту можуть літати і «надмасивні чорні діри-мандрівники».Поки що вони існують лише в теорії.

Такі діри дуже складно помітити, хоча і не неможливо. Для початку хотілося б знати, скільки таких об’єктів може існувати в нашій всесвіту і де їх шукати.Проблема в тому, що ми не до кінця розуміємо, як утворюються надмасивні чорні діри.

Ми знаємо, що невеликі чорні діри утворюються після смерті масивних зірок, але чорні діри з масою більше 55 сонячних мас не можуть з’являтися таким чином.Невеликі чорні діри можуть виростати до великих поглинанням зірок і міжзоряного газу і пилу і, звичайно, у результаті злиття з іншими чорними дірами. Зокрема, в ході злиття двох галактик.

Космос повільний. Навіть якщо дві галактики вже прямують одна до одної, проходить чимало часу, перш ніж вони зливаються. Та й багато чого може статися в процесі.

Загалом, у космосі цілком можуть літати вільні чорні діри.(Naeblys/iStock/Getty Images Plus)(Naeblys/iStock/Getty Images Plus)Група астрономів під керівництвом Анжело Рикарте з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики спробувала за допомогою космологічних моделей Romulus визначити частоту таких злиття галактик в минулому і розрахувати, скільки ще таких самотніх дірок може літати в космосі.Ці моделі стежать за орбітальної еволюцією пар надмасивних чорних дір.

Вони пророкують, які дірки швидше за все зіллються і як багато часу займе цей процес.Згідно Romulus, на зустріч двох надмасивних чорних дір зазвичай йде кілька мільярдів років орбітального «танцю». А деякі дірки так ніколи і не долітають до центру.

«В результаті, у Romulus у галактик масою з Чумацький шлях в середньому літає 12 надмасивних чорних дір, які літають в гало далеко від галактичного центру», — пишуть автори статті.(Ricarte et al, 2021) – Змодельована ROMULUS галактика. Точками з векторами відзначені надмасивні чорні діри-мандрівники.

(Ricarte et al, 2021) – Змодельована ROMULUS галактика. Точками з векторами відзначені надмасивні чорні діри-мандрівники.Але найцікавіше, що, згідно моделі, в ранній Всесвіту, до 2 мільярдів років після Великого вибуху, дір-мандрівників було набагато більше, і вони були яскравіше, ніж надмасивні діри в центрах галактик.

Це означає, що саме вони забезпечували більшу частину світу, який ми очікували б побачити від матерії поблизу активної центральної надмасивної чорної діри.При цьому «дірки-мандрівники» майже не нарощують масу і, швидше за все, народжуються в галактиках-супутниках великої галактики.І до наших часів деякі з цих мандрівників цілком могли дожити, якщо вірити моделі.

Якщо грубо, то їх кількість лінійно корелює з масою гало галактики. Виходить, у конкретному регіоні діри-мандрівники складають приблизно 10% маси всіх чорних дір.Ці дірки не обов’язково будуть активні.

А неактивні чорні діри дуже складно помітити.Саме цією проблемою і займуться надалі автори іссследованія.Наукова стаття була опублікована в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Джерело: Science Alert.

Related posts

Leave a Comment