Jak duże mogą być czarne dziury? Naukowcy podejrzewają istnienie czarnych dziur wielkości galaktyk

Najbardziej masywne obserwuje się w centrach dużych galaktyk. Docierają do dziesiątek miliardów masy naszego Słońca. Jednak nowe badanie sugeruje, że mogą istnieć znacznie większe czarne dziury. W pracy, która ukazała się w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, naukowcy zaproponowali nową klasę czarnych dziur - zdumiewająco duże czarne dziury (SLAB).

PŁYTA

Naukowcy najpierw zwrócili uwagę, że nie ma dowodów na istnienie czarnych dziur masywniejszych niż te, które obserwujemy w centrach najbardziej masywnych galaktyk. - Wiemy już, że czarne dziury istnieją w szerokim zakresie mas, z supermasywną czarną dziurą o masie czterech milionów mas Słońca w centrum naszej galaktyki ”- wyjaśnia astronom Bernard Carr z Queen Mary University London. Dowody na istnienie SLAB można sobie wyobrazić, że mogą istnieć i znajdować się poza galaktykami, w przestrzeni międzygalaktycznej, co ma interesujące implikacje dla obserwacji - dodał.

Źródło obrazu: Pixabay

Czarne dziury

Najbardziej masywne obserwuje się w centrach dużych galaktyk. Docierają do dziesiątek miliardów masy naszego Słońca. Jednak nowe badanie sugeruje, że mogą istnieć znacznie większe czarne dziury. Czarne dziury to te o masach gwiazdowych. Ich masa sięga około 100 mas Słońca. Następną kategorią są czarne dziury o średniej masie. Ich wielkość jest różnie określana, niektórzy mówią o masie do 1.000 mas Słońca, inni do 100.000 XNUMX. Bez względu na to, jak policzysz, są większe niż czarne dziury o masie gwiazdowej, ale mniejsze niż supermasywne czarne dziury, które są najbardziej masywnymi obiektami w kosmosie, na które znaleźliśmy dowody. Supermasywne czarne dziury mają masy rzędu milionów, a nawet miliardów mas Słońca. Supermasywna czarna dziura w centrum Drogi Mlecznej jest Strzelec A * o masie czterech milionów mas Słońca. Z drugiej strony supermasywna czarna dziura, której zdjęcie obiegło świat w 2019 roku, znajduje się w centrum galaktyki M87 i ma masę około 6,5 miliarda mas Słońca. Czasami odkryto także największą z supermasywnych czarnych dziur ultra masywne czarne dziury nazwane, mają masy rzędu dziesięciu miliardów mas Słońca. Największa odkryta do tej pory czarna dziura znajduje się w środku Galaxy Holmberg 15A i ma masę około 40 miliardów mas naszej gwiazdy macierzystej. Rzecz w tym, że naukowcy tak naprawdę nie wiedzą, w jaki sposób powstają supermasywne czarne dziury. Uważa się, że powstają w swojej macierzystej galaktyce w wyniku zapadnięcia się gwiazdy, a następnie rosną, pochłaniając wszystko, co jest w ich zasięgu, osiągając przy tym kolosalne rozmiary. Możliwe jest również połączenie dwóch mniejszych czarnych dziur w jedną supermasywną. Ten model ma górną granicę około 50 miliardów mas Słońca - granicę, przy której ogromna masa obiektu jest jedną Dysk akrecyjny który byłby tak masywny, że zapadłby się pod własnym ciężarem.

Pierwotne czarne dziury

Jednak te wyjaśnienia nie pasują do wszystkich obserwowanych czarnych dziur. Supermasywne czarne dziury znaleziono we wczesnym wszechświecie. Ze względu na ich wiek trudno jest wytłumaczyć ich powstawanie wchłanianiem otaczającej masy na tak wczesnym etapie istnienia Wszechświata (jest to stosunkowo powolny proces). Naukowcy odkryli setki takich obiektów, które ich zdaniem powstały zaledwie 700-800 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Powstały w najwcześniejszych epokach wszechświata i po prostu nie miały czasu, aby tak się rozwijać. Pytanie, jakie zadają astrofizycy, brzmi: jak te czarne dziury stały się tak duże w tak krótkim czasie? Tak zwana pierwotne czarne dziury może pomóc. Ta koncepcja została po raz pierwszy zaproponowana w 1966 roku. Te hipotetyczne obiekty powstałyby wkrótce po Wielkim Wybuchu. Zgodnie z tym, różne gęstości wczesnego Wszechświata mogły tworzyć kieszenie tak gęste, że zapadały się w czarne dziury. Nie podlegałyby one ograniczeniom wielkości czarnych dziur zapadających się gwiazd i mogłyby być bardzo małe lub, no cóż, zadziwiająco duże. Koncepcja ta zakłada, że ​​oryginalne czarne dziury o najmniejszych masach już nie istnieją. Jednak nadal mogą istnieć te o większej masie. Przez te wszystkie miliardy lat mogli wchłonąć otaczającą ich materię i osiągnąć naprawdę duże rozmiary. W ramach nowych badań naukowcy obliczyli, że zadziwiająco duże czarne dziury mogą mieć masę od 100 miliardów do 1 biliona mas Słońca. To byłby największy z PŁYTY masywniejsza niż Droga Mleczna, której masę szacuje się na 890 miliardów razy większą niż Słońce.