Телескоп «Уэбб» обнаружил области, где возникают неуловимые черные дыры

По мнению астрофизиков, загадочные объекты могут находиться внутри небольших скоплений, которые недавно удалось обнаружить в ранней Вселенной.Звездные скопления Cosmic Gems («Космические самоцветы») в ранней Вселенной на снимке обсерватории James WebbЗвездные скопления Cosmic Gems («Космические самоцветы») в ранней Вселенной на снимке обсерватории James WebbИсточник: ESA/Webb, NASA & CSA, L. Bradley (STScI), A. Adamo (Stockholm University) and the Cosmic Spring collaboration

Космологи обнаружили еще одну деталь великого «пазла» эволюции Вселенной: они приблизились к пониманию того, как в ней сформировались галактики. Международная группа исследователей в недавней статье высказала мнение, что галактики образовывались из небольших звездных скоплений, и в центре каждого из них могла возникнуть черная дыра — та самая, которую астрофизики ищут в современных шаровых скоплениях и карликовых галактиках: неуловимая черная дыра средней массы.

Как известно, за последние годы знаменитая космическая обсерватория «Джеймс Уэбб» кардинально изменила представления о Вселенной своими удивительными снимками: на них видны полноценные галактики, которые уже существовали всего через сотни миллионов лет после Большого взрыва. Астрофизики считали, что в те времена их еще не могло быть, и лишь какие-то крошечные галактические «зародыши» формировались в заполнявшем космос сплошном водородном тумане.

Недавно астрономы заглянули еще дальше: им удалось не только увидеть эти галактики, но и подробно рассмотреть, из чего именно они состоят. В этом им помогли «космические телескопы», с которыми по мощности не может сравниться даже «Уэбб» — так называемые гравитационные линзы.

В данной роли выступают огромные скопления массивных галактик: их гравитация искривляет окружающее пространство-время и создает вокруг центра скопления сферу этой деформации. А если позади нее скрывается какая-нибудь намного более далекая галактика, то свет этого фонового объекта вынужден огибать сферу искривления, и в результате мы видим невероятно увеличенное и искаженное (чаще всего вытянутое) изображение «спрятавшейся» галактики.

Благодаря этому эффекту удалось заметить несколько таких «растянутых» структур в еще очень молодой Вселенной. Ученые дали им говорящие названия: Cosmic Gems («Космические самоцветы»), Firefly Sparkle («Светлячки»), Cosmic Grapes («Космический виноград»), Misty Moons («Туманные луны»).

Галактика Firefly Sparkle на снимке James WebbГалактика Firefly Sparkle на снимке James WebbИсточник: Image: NASA, ESA, CSA, STScI, Christopher Willott (NRC-Canada), Lamiya Mowla (Wellesley College), Kartheik Iyer (Columbia)

В этих названиях отражено интересное сходство между всеми этими системами: в них прослеживаются россыпи компактных и плотных звездных скоплений. По массе они сопоставимы с современными шаровыми скоплениями, которые обращаются вокруг центра Млечного Пути, но при этом в размерах значительно меньше. Теперь астрофизики размышляют, могли ли эти молодые кластеры послужить строительными блоками, из которых постепенно складывались галактики. Ученые считают, что при такой своей плотности «новорожденные» скопления могли и даже должны были содержать в себе черные дыры массой в десятки или сотни тысяч Солнц.

Напомним, в космосе наблюдают черные дыры двух типов. Одни весят как всего несколько Солнц — это результат коллапса ядер «перегоревших» очень массивных звезд. Другие содержат миллионы и миллиарды солнечных масс — такие «сидят» в больших галактиках. А вот промежуточного варианта между этими двумя видами пока достоверно обнаружить не удается. Но ученые уверены, что такие черные дыры все-таки должны существовать. И теперь возникло подозрение, что они зарождались еще на заре Вселенной.

Возник вопрос, как именно они могли появиться. Рассматриваются три версии: столкновение и слияние множества звезд, объединение звезд с окружающим их газом и прямой коллапс, то есть очень быстрый «провал» вещества сразу в черную дыру. Астрофизики предполагают, что в принципе все три сценария могли работать, просто в разных условиях.

Фото: hi-tech.mail.ru

Оцените статью
Dfiles.ru