Как известно, смотря на достаточно далекие расстояния во Вселенной, мы видим, какими те или иные удаленные объекты были много лет назад. Такое ограничение, а одновременно и возможности дает скорость света. Современные телескопы позволяют на пределе возможностей увидеть ранние галактики.

Однако астрономы рассчитывают в скором будущем совершить прорыв и по части наблюдений за другими интригующими объектами ранней Вселенной – черными дырами. Теоретически наблюдать первичные черные дыры позволят мощности телескопа «Джеймс Уэбб», который готовится к пуску. Однако напрямую черные дыры невозможно наблюдать, поэтому ученые уже сейчас с помощью суперкомпьютера создали модель, которая показывает, что же именно нужно будет искать «Уэббу», чтобы обнаружить следы деятельности древних черных дыр.

Астрономы полагают, что массивные черные дыры могли появляться одновременно с рождением галактик. Но для этого нужно заглянуть очень далеко. Модель, созданная исследователями Технологического института Джорджии, подразумевает, что прямое образование первичных черных дыр будет сопровождаться особым видом интенсивного излучения, включая рентгеновское и ультрафиолетовое, которое до телескопа дойдет уже в виде инфракрасного.

– В центре многих крупных галактик есть сверхмассивные черные дыры, но мы не могли наблюдать, как они формируются, и как получились такими большими, – сказал один из авторов исследования Кирк Бэрроу. – Ученые предполагают, что эти сверхмассивные черные дыры могли образоваться при рождении галактики. И мы хотели с помощью модели эти теоретические выкладки преобразовать в предсказание того, как следы образования первичных черных дыр смог бы видеть «Джеймс Уэбб».

Образование такой черной дыры должно быть вызвано коллапсом большого облака газа в самом начале образования галактики. Это занимало бы около миллиона лет. В моделировании использовались известные законы физики. Астрофизики пытались определить, будет ли разница в обнаруженном излучении в зависимости от того, что образовалось раньше: галактика или сверхмассивная черная дыра в ее центре. Эти маркеры и должен будет искать «Джеймс Уэбб».

Также модель сделала поправку на расстояние и смещение спектра, а также на то, как излучение будет выглядеть с учетом его прохождения через газопылевые облака, которые практически неизбежно встретятся где-то на пути при таком огромном расстоянии.

Первым шагом к образованию первичной сверхмассивной черной дыры должно стать формирование сверхмассивной звезды в сто тысяч раз массивнее Солнца. Эта звезда быстро приобретает состояние неустойчивости и коллапсирует в массивную черную дыру. А получившееся в результате коллапса излучение запускает процесс звездообразования в округе примерно на 500 тысяч лет, что и образует галактики.

Звезды первого поколения в них обычно намного более массивные, чем поздние. Поэтому живут очень недолго. Они взрываются через 5-6 миллионов лет. Эти объекты как маркеры первичной черной дыры тоже будут изучаться «Уэббом».

#star@nasa_vk #galaxy@nasa_vk #BlackHole@nasa_vk #Webb@nasa_vk #Уэбб@nasa_vk #галактика@nasa_vk #звезда@nasa_vk #ЧернаяДыра@nasa_vk

Твоим друзьям это понравится!