В восемнадцатом веке И. Ньютон пришёл к выводу о корпускулярной природе света. Исходя из этого представления, а также закона гравитации, англичанин Д. Мичелл ещё в 1784 году первым в мире высказал логичную и здравую мысль о возможности существования в космическом пространстве своеобразных объектов, которые сейчас нам известны, как “чёрные дыры”.
Путь к признанию (и доказательству!) существования таких объектов был не прост. Даже А. Эйнштейн, из решений уравнений которого вытекало следствие о возможности их наличия, не верил в физическую реальность этого. В настоящее время сомнений в существовании “чёрных дыр” не осталось и в научном сообществе достигнут консенсус о непрерывности спектра масс этих объектов от микроскопических значений до сверхмассивных.
Однако сам механизм их образования и эволюции вызывает много вопросов, особенно для объектов, находящихся на крайних границах диапазона масс. Рассмотрим, например, сверхмассивные “чёрные дыры”. Они находятся в центре большинства галактик, в нашем Млечном пути это Sgr A, массой около 4 миллионов солнечных.
Как объясняется их происхождение? Этап коллапсирования звезды в “чёрную дыру” представляется понятным. Если упрощённо, то выгорание водорода и гелия в звезде прерывает в ней термоядерную реакцию, тепловое излучение перестаёт сдерживать гравитационное сжатие и звезда коллапсирует. В зависимости от массы, она превращается или в белый карлик, или нейтронную звезду, или в “чёрную дыру”.
Далее без подробностей поясняется, что новообразованная “чёрная дыра”, сливаясь с подобными или поглощая соседние звёзды, постепенно набирает массу миллионов солнечных масс (и даже сотен миллионов и миллиардов), превращаясь в сверхмассивную.
Возможно ли такое? Думаю, что такой вариант немыслим. Чтобы показать абсурдность этого объяснения рассмотрим следующий наглядный пример.
Если уменьшить размер Солнца до теннисного шарика (приблизительно до 40 мм), то ближайшая к нему звезда в этом масштабе будет находиться на расстоянии более 1000 километров. В плотных звёздных скоплениях расстояние между звёздами будет меньше, но всё равно превысит 100 километров. И какое вещество будет поглощать новообразованная “чёрная дыра”, находясь в огромном окружении практически пустого пространства. Редкие кометы, случайные астероиды и какие-то остатки межзвёздного газа — вот и весь скудный "рацион" питания. Где уж говорить о миллионах солнечных масс. И это даже в плотном звёздном скоплении!
И вообще, столкновение звёзд — это очень редкое явление. Ещё более редкое, причём на несколько порядков, явление слияния “чёрных дыр”. И в результате этих немногих, чрезвычайно редких разовых событий, новообразованная “чёрная дыра” потенциально может увеличить свою массу, лишь до сотен, но не миллионов, масс Солнца.
Очевидно, что существуют трудности объяснения механизма образования сверхмассивных чёрных дыр. Предположение учёных о том, что они образовались после коллапса первых массивных звезд в ранней Вселенной сейчас поставлено под сомнение. Дело в том, что масса этих звезд, наблюдаемых в локальной вселенной, составляет только 100-200 солнечных масс. И чёрные дыры, образованные из этих звёзд, не смогли бы поддерживать высокий уровень аккреции вещества и вырасти до сверхмассивных. Чтобы выйти из этого тупика, исследователи предположили, что существуют звезды с массой десятков тысяч Солнца и чёрные дыры из них за миллиарды лет смогли бы вырасти до сверхмассивных. Для поиска таких звёзд планируют использовать телескоп имени Джеймса Уэбба (запуск которого запланирован на ноябрь с.г.).
Однако, как видно из вышеприведённого примера, увеличить массу в сотни раз, даже изначально массивной “чёрной дыре”, находящейся в окружение большого объёма практически пустого пространства, будет попросту нечем.
У меня есть предположение, как могли образоваться эти сверхмассивные “чёрные дыры” и почему они в обязательном порядке располагаются в центрах галактик. Об этом напишу в следующей статье, а если кто-нибудь захочет узнать поподробнее, то всё это изложил в своей статье "Возможно ли образование “чёрных дыр” без коллапса?" (https://sci-article.ru/stat.php?i=1619411622).