Астрономы открыли новый тип черных дыр, существовавших в юной Вселенной

Астрофизики из Гарварда нашли первые доказательства того, что в самых ярких галактиках в первые эпохи жизни Вселенной существовали гигантские черные дыры, возникшие в результате прямого гравитационного коллапса огромных облаков газа, минуя стадию его превращения в звезды, сообщает Space.com

"Главная особенность этого процесса заключается в том, что он приводит к рождению гигантских черных дыр в один присест. Размеры тех черных дыр, которые существовали в первые дни жизни Вселенной, говорят о том, что их рождение из небольшого звездного "зародыша" было крайне маловероятным – они просто бы не успели накопить достаточно массы за время своего существования", — заявил Абрахам Лоеб (Abraham Loeb) из Гарвардского университета (США).

Лоеб и его коллеги пришли к такому выводу, наблюдая за несколькими древнейшими галактиками Вселенной, которые мы видим, благодаря гигантскому расстоянию между Землей и ними, в том виде, в котором они существовали в первый миллион лет жизни мироздания после Большого Взрыва.

Ученых интересовало то, как распределены облака из газа и пыли в этих галактиках и как они устроены. Как объясняет Лоеб, в "нормальных" современных галактиках такие облака очень неоднородны по своему составу – в них присутствуют более плотные и менее плотные области, в результате чего такие газопылевые скопления постепенно распадаются на части, и в более плотных участках начнут рождаться звезды.

Почти 15 лет назад Лоеб и его коллеги из Гарварда предположили, что в первых галактиках Вселенной этот газ, благодаря почти полному отсутствию в нем пыли и элементов тяжелее водорода и гелия, мог быть гораздо более однородным. Если такое облако достигало очень больших размеров, вмещая в себя миллионы или даже миллиарды масс Солнц, то тогда оно превращалось сразу в сверхмассивную черную дыру.

Сейчас ученым удалось найти намеки на то, что так все и происходило, в галактике CR7, одной из самых ярких "звездных семей" ранней Вселенной, найденной в прошлом году при помощи телескопов VLT и "Хаббл". Изучая эту галактику, группа Лоеба обнаружила, что в ее звездах и газе нет следов присутствия элементов тяжелее гелия, что стало первым намеком на наличие облаков, в которых рождаются черные дыры.

Вторым намеком стало то, что в CR7 присутствует несколько крупных облаков газа, внутри которых, как показывают расчеты Лоеба и его коллег, должны родиться сверхмассивные черные дыры, а не особо крупные звезды или скопления новых светил. Пока ученые не зафиксировали рентгеновского излучения, главного следа рождения черной дыры, однако они уверены, что в этих облаках вряд ли может возникнуть что-то иное – в данных облаках газа слишком жарко для того, чтобы в них могли родиться светила.

Как отмечают исследователи, подобные черные дыры являются относительно редкими обитателями космоса – они могли формироваться только в первые эпохи жизни Вселенной, и сегодня они просто не смогут возникнуть из-за того, что первые поколения звезд "замусорили" все галактики тяжелыми элементами. Сейчас Лоеб и его коллеги пытаются найти галактику в далеком прошлом Вселенной для раскрытия тайн того, как рождались эти редкие черные дыры.