Не такі як усі: з'ясувалося, як виникають загадкові невловимі чорні діри

Автори нового дослідження, опублікованого в журналі Science, представили результати першого в історії моделювання формування масивних зоряних скупчень від зірки до зірки. Завдяки цьому вони змогли з'ясувати, звідки беруться невловимі чорні діри проміжної маси, які не схожі на чорні діри зоряної маси і надмасивні чорні діри, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Чорні діри проміжної маси — це об'єкти, маса яких у 100 — 10 000 разів більша за масу Сонця. Вони більші за чорні діри зоряної маси (у 10-100 разів більші за масу Сонця) і менші за надмасивні чорні діри (у мільйони і навіть мільярди більші за масу Сонця).

Чорні діри проміжної маси залишаються невловимими об'єктами для астрономів. Уперше таку чорну діру виявили лише 12 років тому на відстані 26 тисяч світлових років від Землі ближче до центру Чумацького Шляху. Маса цього об'єкта в 1300 разів більша за масу Сонця.

Але астрономи не могли зрозуміти, яким чином з'являються такі особливі чорні діри. Наприклад, чорні діри зоряної маси виникають після смерті масивних зірок, а надмасивні чорні діри — внаслідок злиття вищесказаних чорних дір. Щоб з'явилася чорна діра проміжної маси, має померти дуже масивна і дуже рідкісна зірка, припустили астрономи.

Щоб розкрити загадку походження цих чорних дір, вчені створили перше в історії моделювання масивних зоряних кульових скупчень від зірки до зірки. Як показало моделювання, досить щільна молекулярна хмара, "пологове гніздо" кульових скупчень, може створити зірки з такою масою, щоб після смерті вони перетворилися на чорні діри проміжної маси.

Кульові зоряні скупчення являють собою регіони космосу з дуже близько розташованими зірками, які часто стикаються і зливаються. Цей процес призводить до того, що зірки набирають масу, а їхня гравітація зростає. Через це вони притягують нові зірки, зливаються з ними і набирають величезну масу, кажуть учені.

Постійні зіткнення і злиття зірок у центрах кульових скупчень можуть призвести до появи зірок, маса яких буде приблизно в 1000 разів більшою за масу Сонця. І цього достатньо для створення невловимої чорної діри, але є одна проблема.

Під час формування чорних дір більша частина маси зірок відлітає в космос під час вибуху наднової. Минуле моделювання показало, що навіть зірки, у 100 разів більші за Сонце за масою, врешті-решт стануть надто маленькими для створення чорної діри проміжної маси. Тому вчені вирішили створити моделювання кульового скупчення в міру його формування, щоб з'ясувати, чи може масивна зірка залишити свою масу, необхідну для створення невловимої чорної діри. З'ясувалося, що це все ж таки можливо.

Моделювання також показало, що співвідношення мас між кульовим скупченням і чорною дірою проміжної маси, всередині якого вона сформувалася, відповідає реальним спостереженням за космосом.

Тепер вчені хочуть створити моделювання формування цілих галактик від зірки до зірки, хоча поки що це виконати дуже складно. Також автори дослідження, хочуть створити точні моделі найперших зоряних скупчень у Всесвіті, де також могли формуватися чорні діри проміжної маси.

Як уже писав Фокус, загадка супутника Юпітера Іо, який є найбільш вулканічним світом Сонячної системи, розкрита. На поверхні Іо розташовано понад 400 вулканів, що вивергаються, і вчені з'ясували, як давно відбувається ця активність.

Також Фокус писав про те, що астрономам уперше вдалося виявити величезні зірки, що володіють потужним магнітним полем, за межами Чумацького Шляху.