В самом центре Млечного Пути, всего в 27 000 световых годах от Земли, находится сверхмассивная черная дыра массой более 4 млн Солнц. Но даже она — не рекорд. В галактике M87 подобный объект весит уже 6,5 млрд солнечных масс, а где-то во Вселенной встречаются черные дыры в 10 раз больше.
По одной из версий, они появляются постепенно, когда галактики сливаются, объединяя и свои черные дыры. Со временем, через миллиарды лет в результате этих космических столкновений формируются сверхмассивные объекты. Логично предположить, что в прошлом, где мы видим молодые галактики, черные дыры должны быть меньше.
Но космический телескоп «Джеймс Уэбб» показал, что в ранней Вселенной, которой было всего 0,5 млрд лет, уже были гиганты с массой более миллиарда Солнц. Они просто не могли вырасти так быстро, если следовать привычным моделям.
Причиной называют предел Эддингтона — физический лимит, не позволяющий черной дыре поглощать вещество быстрее определенной скорости. Когда материя падает в черную дыру, она раскаляется до состояния плазмы и создает мощное давление, отталкивающее новые порции вещества. Рост замедляется, и гиганты не должны были успеть достичь своих масштабов.
Однако недавно ученые рассчитали условия «темной эпохи» — времени после образования первых атомов, но до рождения звезд. Их модели показали, что в некоторых особенно плотных областях раннего космоса черные дыры могли расти сверх предела Эддингтона. Там плазма просто не успевала разметать вещество вокруг, и рост шел быстрее, пока масса не достигала примерно 10 тысяч солнечных.
Дальше, как и сейчас, вступала в силу «тормозная система» Эддингтона. В долгосрочной гонке даже черные дыры, растущие медленнее, все равно догоняют своих сверхбыстрых собратьев. Это как спринтер и марафонец, когда на скорости один вырывается вперед, но в финале выигрывает выносливый.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что американский физик прокомментировал версию об инопланетном происхождении 3I/ATLAS.
