Чрезвычайно большие чёрные дыры могут вырасти до поистине чудовищных размеров!
Насколько большими могут стать чёрные дыры? Группа учёных предполагает, что чёрные дыры могут достигать колоссально больших размеров и обладать массой в 100 миллиардов Солнц или даже больше.
По словам исследователей, открытие таких гигантских чёрных дыр может пролить свет на природу таинственной тёмной материи, которая составляет до 80% всей материи Вселенной.
В центре большинства, если не всех, галактик находятся сверхмассивные чёрные дыры, масса которых в миллионы или миллиарды раз больше массы Солнца. Например, в центре нашей галактики Млечный Путь находится Стрелец A*, который имеет массу около 4,5 миллионов солнечных масс.
В настоящее время самая большая из известных чёрных дыр, питающая квазар TON 618, имеет массу 66 миллиардов солнечных масс. Огромная масса TON 618 заставила учёных задуматься о том, существуют ли ещё более крупные чёрные дыры и есть ли верхний предел их размеров.
Древний квазар в представлении художника. Авторы и права: NASA.
В новом исследовании учёные назвали чёрные дыры размером 100 миллиардов солнечных масс или больше "колоссально большими чёрными дырами" или SLABs. Хотя они отметили, что в настоящее время нет доказательств того, что гигантские чёрные дыры реальны, они подчеркнули, что сверхмассивные чёрные дыры почти такого размера действительно существуют.
"Удивительно, что до сих пор мало внимания уделялось возможному существованию колоссально массивных чёрных дыр, хотя они вполне могут существовать",
– сказал соавтор исследования Флориан Кюнель, космолог из Университета Людвига Максимилиана в Мюнхене.
Когда речь идёт об огромных чёрных дырах, ключевой вопрос заключается в том, могли ли они вообще образоваться? Однако, до сих пор, остаётся неясным, как рождаются даже обычные сверхмассивные чёрные дыры.
Общепринятая теория состоит в том, что сверхмассивные чёрные дыры в сердцах галактик, изначально образованные меньшими чёрными дырами, сливались и поглощали материю вокруг себя. Однако предыдущие исследования показали, что эта модель имеет проблемы, когда дело доходит до объяснения того, как чёрные дыры могли достигать сверхмассивных размеров во время, когда Вселенной было всего несколько миллиардов лет.
Ещё один способ объяснить, как обычные сверхмассивные чёрные дыры превратились в колоссально большие чёрные дыры основывается на так называемых первичных чёрных дырах. В предыдущих работах предполагалось, что в течение секунды после Большого взрыва .
Случайные колебания плотности в горячей, быстро расширяющейся новорожденной Вселенной могли собрать достаточно концентрированных карманов материи, чтобы они схлопнулись в чёрные дыры. Эти первичные чёрные дыры могли служить семенами для более крупных чёрных дыр, которые могли образоваться позже.