Ученые нашли черную дыру невозможно огромной массы

Одни из самых загадочных объектов во Вселенной, черные дыры, регулярно привлекают к себе внимание. Мы знаем, что они сталкиваются, сливаются, меняют яркость, и даже испаряются. А еще, в теории, черные дыры могут связывать между собой Вселенные с помощью червоточин. Однако, все наши знания и предположения об этих массивных объектах могут оказаться неточными. Недавно в научном сообществе появились слухи о том, что ученые получили сигнал, исходящий от черной дыры, размер и масса которой настолько огромны, что ее существование физически невозможно.

Черная дыра — это место в пространстве-времени, попав в которое на свободу ни один объект выбраться уже не сможет. Более того, даже фотоны света останутся там навсегда. Каждая черная дыра обладает большой массой и невероятным гравитационным притяжением. Настолько сильным, что то, что находится за горизонтом событий, навсегда останется для нас загадкой. Разрастаясь, черные дыры образуют ядра большинства галактик.

Сверхмассивными черными дырами принято считать объекты массой около 105 и выше масс Солнца. В галактике NGC 4889 в созвездии Волосы Вероники расположилась самая тяжёлая сверхмассивная чёрная дыра из известных сегодня. Ее масса составляет около 21 млрд солнечных масс. Это самый настоящий космический монстр.

Отметим, что сверхмассивные черные дыры, превышающие массу нашего Солнца в миллионы и миллиарды раз, вращающиеся в центрах галактик, образовались в ранней Вселенной самыми разными и таинственными способами. Общепринятой теории образования чёрных дыр такой массы пока нет. Обсудить самые разные варианты возникновения этих космических монстров можно в нашем Telegram-чате.

Ввиду отсутствия единой теории формирования сверхмассивных черных дыр, эти объекты остаются одной из главных загадок современности. Недавно физики, изучающие черные дыры, взволнованно обсуждали сообщения о том, что детекторы LIGO и Virgo, которые в 2017 году обнаружили гравитационные волны, недавно уловили сигнал, исходящий от неожиданно огромной черной дыры, масса которой считалась физически невозможной.

Дело в том, что некоторые черные дыры образуются в результате взрыва сверхновых звезд. Это происходит в том случае, если масса сверхновой превышает 20 солнечных масс. Те сверхновые, чья масса превышает массу Солнца в 8 раз после взрыва превращаются в нейтронные звезды. Однако, когда ядро умирающей звезды очень тяжелое, оно гравитационно не разрушается в черную дыру. Вместо этого звезда подвергнется повторному взрыву, который полностью уничтожит ее за считанные секунды, ничего не оставив позади. Таким образом, наличие сверхмассивных черных дыр, вращающихся не в центрах галактик, масса которых превышает 130 солнечных масс считается невозможным.

Ученые основываются на исследовании 2002 года о взрывах сверхновых звезд с парной нестабильностью. Полученные в ходе исследования данные считаются окончательными. На нашем канале в Яндекс.Дзен вы можете узнать еще больше удивительных фактов о черных дырах и сверхновых звездах.

Однако, чтобы образовалась черная дыра превышающая 130 солнечных масс, должна была родиться и погибнуть звезда, массой более 300 солнц. Такие гиганты встречаются на просторах Вселенной крайне редко. По этой причине большинство экспертов предполагали, что черные дыры, обнаруженные LIGO и Virgo, должны достигать максимума примерно при 50 солнечных массах.

Но Карл Родригес из Массачусетского технологического института и Сурав Чаттерджи из Института фундаментальных исследований Тата в Мумбаи, делают ставку на то, что есть обходной путь для формирования черных дыр настолько больших размеров. В то время, как большинство сталкивающихся черных дыр, вероятно, возникли как пары изолированных звезд (двойные звездные системы широко распространены в космосе), Родригес и его коллеги утверждают, что часть обнаруженных столкновений происходит в плотных звездных системах, например, в шаровых скоплениях.

Черные дыры, вращающиеся неподалеку друг от друга, иногда сливаются в одну большую. Внутри шарового скопления черная дыра с массой 50 солнц может слиться, например, с дырой, чья масса составляет 30 солнц, и тогда получившийся гигант может снова слиться с ближайшей к нему черной дырой. Исследователи называют это «слиянием второго поколения». Сигнал исходящей именно от такого гиганта, считают исследователи, и зафиксировали  LIGO и Virgo.

Команда ученых LIGO и Virgo, как правило, быстро объявляет о каждом потенциальном событии, например, об обнаружении гравитационных волн. Ученые поступают так для того, чтобы их коллеги тоже начали работать в этом направлении.

Однако, на сегодняшний день никаких официальных заявлений от команды LIGO не поступало. При этом, представители LIGO планируют рассказать миру о предполагаемых размерах сталкивающихся объектов не позднее весны 2020 года. Если чёрная дыра слишком большого размера входит в число полученных командой данных, анализ также выявит, как быстро вращалась дыра и её спутник при столкновении. По мнению ученых, эта информация поможет понять историю происхождения хотя бы одного из столкнувшихся объектов.