Космическое пространство хранит в себе следы древних катастроф, которые мы называем черными дырами. Исторически астрономы классифицировали их на две основные категории, но между ними долгое время существовал загадочный пробел.
Звездные черные дыры: скрытые охотники
Первый класс образуется в результате гравитационного коллапса массивных звезд, завершивших свой жизненный цикл взрывом сверхновой. Масса таких объектов относительно невелика — от 3 до 100 масс нашего Солнца, а их диаметр может составлять от 20 до 600 километров. В крупных галактиках, подобных нашему Млечному Пути, их насчитываются миллионы. Однако обнаружить их крайне сложно, поскольку они редко активно поглощают большие объемы материи. Чаще они ведут себя как космические пауки, медленно вытягивая вещество из звезды-компаньона в двойной системе. Астрономам известно множество таких пар, где невидимая черная дыра постепенно разрушает свою соседку.
Обратите внимание: 10 фактов о черных дырах, которые звучат как ложь, но являются правдой.
Сверхмассивные гиганты: сердца галактик
На противоположном конце шкалы находятся сверхмассивные черные дыры. Эти колоссы, массой от миллионов до десятков миллиардов солнечных масс, располагаются в центрах большинства галактик, выступая их гравитационным якорем. Их размеры поражают воображение — диаметр может достигать от 5 до 60 миллиардов километров. Их присутствие выдают стремительные движения звезд и газовых облаков вокруг них. Звезда, оказавшаяся слишком близко к такому монстру, будет разорвана на части мощными приливными силами, а ее остатки по спирали упадут в недра черной дыры.
Пропавшее звено: черные дыры средних масс
Долгое время между этими двумя классами существовал теоретический пробел. Ученые предполагали, что должны существовать черные дыры промежуточной, или средней, массы — от 100 до миллиона солнечных масс. Сам факт существования сверхмассивных гигантов намекал на то, что они не могли появиться такими огромными сразу. Они должны были расти, и черные дыры средних масс могли быть важной ступенью в этом процессе. Однако долгие годы эти объекты оставались лишь гипотетическими, и ключевыми вопросами были: где их искать, когда они сформировались и сохранились ли они до наших дней? Лишь недавние открытия подтвердили, что эти «средневесы» — не научная фантазия, а реальные космические объекты.
Рождение в молодой Вселенной
Современные исследования и компьютерное моделирование показывают, что черные дыры средних масс были гораздо более распространены в ранней Вселенной. Через 1-2 миллиарда лет после Большого взрыва существовало множество короткоживущих, но чрезвычайно массивных звезд. Их быстрый коллапс порождал черные дыры, которые в плотных звездных скоплениях могли стремительно расти, поглощая окружающий газ и сталкиваясь с другими объектами. В этой космической борьбе за ресурсы «победитель получал все», значительно увеличивая свою массу.
Роль слияний и гравитационных волн
Другая важная гипотеза связывает образование объектов средней массы со слияниями в двойных системах. Поскольку двойные звезды — частое явление, после коллапса обеих звезд могла образоваться тесная пара черных дыр. Со временем они сближались и сливались в один более массивный объект. Астрофизики полагают, что такие катаклизмы порождают гравитационные волны — рябь пространства-времени, которую сегодня пытаются зафиксировать специальные детекторы. Возможно, именно эти далекие слияния ответственны за загадочные кратковременные вспышки гамма-излучения, наблюдаемые на краю видимой Вселенной.
Больше интересных статей здесь: Космос.
Источник статьи: В поисках черных дыр средних размеров.