В эпоху, когда Вселенной едва исполнилось 200 миллионов лет, рождались объекты, не имеющие аналогов сегодня. Квазизвезды. Это гипотетические гигантские звёзды, достигающие массой до 10 000 000 солнц! Они появлялись в уникальных условиях первичного космоса. Их изучение раскрывает тайну появления сверхмассивных черных дыр.
Ранняя Вселенная состояла почти исключительно из водорода и гелия. Отсутствие тяжелых элементов позволяло газовым облакам коллапсировать без сопротивления. Образовывались звезды-гипергиганты, чье ядро при сжатии превращалось в черную дыру. Но вместо взрыва внешние слои поглощали коллапсирующее ядро. Так формировалась квазизвезда - черная дыра, заключенная в светящуюся оболочку размером с Солнечную систему или даже больше.
Главная загадка этих объектов - баланс двух сил. Черная дыра поглощала вещество, выделяя чудовищную энергию. Фотоны аккреционного диска создавали радиационное давление, которое удерживало внешние слои от мгновенного коллапса. Этот процесс напоминал термоядерный реактор.
Как выглядел их жизненный цикл?
Квазизвезды просто не могли долго жить из-за их огромного размера. Предполагается, что квазизвезды в среднем жили около 7 миллионов лет (Для сравнения, наше Солнце прожило уже 5 МИЛЛИАРДОВ лет и проживет ещё столько же.)
Черная дыра внутри звёзды медленно "поедала" её, примерно 1-2 солнечной массы в год. В конце цикла такой звёзды происходил радиационный прорыв. Объект превращался в черную дыру промежуточной массы, которые потом становились центрами галактик.
Современные сверхмассивные черные дыры в центрах галактик, включая Стрельца А* в Млечном Пути, вероятно, выросли из таких квазизвезд. Квазизвезды объясняют загадку их быстрого формирования в молодой Вселенной. Обычные процессы звездной эволюции не позволяют достичь таких масс за столь короткое время.
Но с чего же мы вообще взяли, что Квазизвезды существовали?
Хотя квазизвезды исчезли 13 миллиардов лет назад, их ищут через косвенные признаки. Эти признаки включают в себя аномалии в спектрах древнейших квазаров, гравитационные волны от слияний черных дыр, отпечатки в реликтовом излучении. Если вы не очень поняли - то ничего страшного! Просто знайте, что причины предполагать, что квазизвезды существовали, есть.
Квазизвезды остаются уникальным примером космической эволюции. Они нарушают все интуитивные представления о звездах. Их существование показывает, что законы физики позволяют создавать структуры, невозможные в современной Вселенной, - термоядерные реакторы размером с планетные системы, где гравитация и свет вели вечную борьбу.