Оглавление

Что если некоторые черные дыры появились раньше первых звезд?

background

Содержание

1. Рекламу можно отключить2. Время, когда звезд еще не было?3. Могли ли они помочь вырасти гигантам?4. Как проверить то, что нельзя увидеть напрямую?

Другие статьиicons

Мы привыкли к понятной последовательности: сначала загорается звезда, затем исчерпывает топливо, и только после этого ее ядро может стать черной дырой. Но ранняя Вселенная допускает другой путь.

Черная дыра могла возникнуть непосредственно из очень плотной области вещества, без звездного предка.Такой объект называют первичной черной дырой.

2. Время, когда звезд еще не было?

После горячего начала Вселенная расширялась и остывала. Примерно через 380 тысяч лет образовались нейтральные атомы, и излучение смогло свободно распространяться. Затем наступил долгий период до появления первых звезд. Их точная дата остается предметом исследований, но речь идет о сотнях миллионов лет после Большого взрыва.

Первичные черные дыры, если они существовали, должны были появиться несравнимо раньше. Причиной могло стать сжатие редкой области с повышенной плотностью. Для этого неоднородность должна быть достаточно сильной: обычные малые возмущения, из которых позже выросли галактики, сами по себе не обязаны образовывать горизонты событий.

Такой сценарий интересен тем, что превращает черные дыры в своеобразных свидетелей физики первых мгновений. Их массы и количество зависели бы от процессов, происходивших при энергиях, недоступных земным ускорителям.

3. Могли ли они помочь вырасти гигантам?

Астрономы наблюдают очень яркие квазары в молодой Вселенной. Их питают черные дыры массой в миллионы и миллиарды Солнц. Главный вопрос прост:как они успели вырасти так быстро?

Есть несколько возможных путей:

  • остатки первых массивных звезд могли активно поглощать газ;
  • плотные звездные скопления могли породить более тяжелые зародыши;
  • большие газовые облака могли коллапсировать напрямую;
  • первичные черные дыры могли послужить ранними «семенами» роста.

Последний вариант заманчив, но не обязателен. Скорость поглощения вещества ограничивают нагрев газа и давление излучения. Слияния тоже требуют времени. Поэтому ученые сравнивают разные сценарии с массами и расстояниями реальных квазаров, а не выбирают один только за его эффектность.

4. Как проверить то, что нельзя увидеть напрямую?

Сам ранний момент рождения скрыт от телескопов, однако последствия доступны наблюдениям. Искать можно по гравитационному микролинзированию, статистике слияний, влиянию аккреции на реликтовое излучение и распределению первых галактик.

Будущие детекторы гравитационных волн смогут лучше различать популяции черных дыр разных эпох.

Пока ни один объект не получил надежного ярлыка «первичный». Даже черная дыра, существовавшая очень давно, могла родиться после смерти одной из первых звезд. Возраст объекта и способ его рождения не одно и то же.

И все же сама возможность меняет привычный рассказ о космосе. Первые источники сильной гравитации могли появиться не после звезд, а до них. Если подтверждение будет найдено, мы получим новый способ исследовать раннюю Вселенную: не по свету, которого тогда почти не было, а по массе, сохранившей память о первых мгновениях.

document.addEventListener(‘DOMContentLoaded’, function() { const usefulBlock=document.querySelector(‘.t-simple_row.useful’); const blogContent=document.querySelector(‘.blog__content’); if (usefulBlock && blogContent && !blogContent.contains(usefulBlock)) { blogContent.appendChild(usefulBlock); } });