Новости астрофизики: Косвенно подтверждено формирование сверхмассивных черных дыр путем прямого коллапса.

Июл 07, 2016 Леонид Гляделов

Астрономы Аарон Смит(Aaron Smith) и Фолькер Бромм(Volker Bromm) из Техасского Университета в Остине (The University of Texas at Austin) обнаружили доказательства необычной разновидности рождения свехмассивной черной дыры ( СМЧД ) в очень ранней Вселенной.

Недавно обнаруженный необычный источник интенсивного излучения, скорее всего, являющийся "черной дырой прямого коллапса" (direct-collapse black hole), тип объекта предсказанный теоретиками более десяти лет назад.

Это открытие может дать ответ на астрономическую загадку: как сверхмассивные черные дыры образуются в ранние эпохи Вселенной?

Существует убедительные доказательства их существования на ранних этапах, так как они необходимы для питания ультра-светящихся квазаров, обнаруженных в молодой Вселенной. Тем не менее, существует несколько проблем, которые противоречат такому раннему их образованию, а обычный процесс роста СМЧД является слишком медленным. Под обычным процессом роста подразумевается аккреция. Но теория аккреции не может объяснить наличие ранних квазаров, за очень короткое время (менее одного млрд. лет), такие СМЧД попросту не успели бы так вырасти.

Астрономы называют эту загадку "проблема начала квазара" (the quasar seed problem). В 2003-м году Бромм и Ави Леб(Avi Loeb) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) выдвинули теорию т.н. "прямого коллапса", суть которой заключается в том, что массивные облака газа сжимаются сразу в СМЧД , а не разделяются на формирование отдельных звезд.

И вот теперь в очень яркой молодой галактике CR7, обнаружены необычно яркие линии спектра водорода под названием "Лайман-альфа"(Lyman-alpha), которые оказались гораздо ярче, чем ожидалось.

Эти и другие необычные особенности в спектре, такие как отсутствие каких-либо обнаруженных линий от элементов тяжелее гелия (в астрономической терминологии, "металлы") вместе с расстоянием источника - и, следовательно, его космическая эпоха - означают, что это может быть либо скопление изначальных звезд или, что более вероятно, СМЧД образуется путем прямого коллапса газа.

Стоит отметить, что NASA недавно объявила об открытии двух дополнительных кандидатов на черные дыры прямого коллапса, основанные на наблюдениях с космического рентгеновского телескопа Чандра.