В некоторых густонаселенных уголках Вселенной черные дыры могут разрывать на части тысячи звезд и питаться их остатками, набирая таким образом все больше веса. Это открытие, сделанное при помощи космической обсерватории Chandra («Чандра»), может помочь глубже понять черные дыры «неуловимого типа».
Хотя астрономы неоднократно становились свидетелями поглощения звезд черными дырами, но до настоящего времени наблюдения разрушений такого типа в более крупном масштабе отсутствовали. Такое крупномасштабное уничтожение звезд может объяснить формирование черных дыр промежуточных масс за счет стремительного роста черной дыры меньшего размера.
Астрономами подробно изучены два класса черных дыр – черные дыры звездных масс, имеющие массы в диапазоне от 5 до 30 масс Солнца, и сверхмассивные черные дыры, массы которых достигают миллионов и миллиардов солнечных масс. В последние годы начали появляться свидетельства обнаружения черных дыр промежуточных масс, однако механизм их происхождения до сих пор является дискутируемым.
Эти новейшие данные наблюдений плотных скоплений звезд, лежащих в центрах 108 галактик, которые были собраны при помощи «Чандры», позволяют предложить механизм формирования черных дыр промежуточных масс.
«Когда звезды находятся настолько близко друг к другу в этих экстремально плотных скоплениях, они активно начинают превращаться в черные дыры промежуточных масс, - сказала Вивьен Бальдассаре (Vivienne Baldassare) из Университета штата Вашингтон, США, являющаяся главным автором нового исследования. – И чем выше плотность населения звезд в скоплении, тем выше вероятность возникновения черной дыры промежуточных масс».
Согласно теоретическим соображениям, высказанным командой Бальдассаре, скопление звезд характеризуется пороговой плотностью звезд – числом звезд в определенном объеме пространства – при превышении которого происходит стремительный рост центральной черной дыры в скоплении за счет «поедания» звезд, расположенных поблизости. Эта пороговая плотность зависит от средней скорости движения звезд.
Альтернативные гипотезы формирования черных дыр больших масс, расположенных в центрах галактик, включают коллапс гигантского газопылевого облака или коллапс гигантской напрямую в черную дыру среднего размера. Однако оба этих механизма требуют условий, которые существовали, как считают ученые, лишь в первые несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва.
Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.
По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20220421160110
Обозрение "Terra & Comp".
