Відкриття змінює уявлення про Всесвіт: як утворилися об'єкти, яких не повинно бути

У центрі майже всіх галактик знаходяться надмасивні чорні діри. Їхня маса може бути в кілька мільйонів разів більшою, ніж у Сонця, а може і в кілька мільярдів разів перевищувати масу нашої зірки. Для того, щоб утворилися такі чорні діри шляхом поглинання матерії або злиття з іншими чорними дірами потрібні мільярди років. Але космічний телескоп Вебб виявив надмасивні чорні діри, які мають масу в 1 млрд разів більшу, ніж маса Сонця, що існували вже через 500 млн років після великого вибуху. Тобто їх не повинно існувати, адже це порушує теорії їхнього формування. Тепер же вчені зробили важливе відкриття, яке показують причину цього явища. І ця причина не менш загадкова, ніж самі чорні діри. Дослідження опубліковано в журналі Physical Review Letters, пише Phys.

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

Деякі астрофізики припустили, що надмасивні чорні діри в ранньому Всесвіті могли утворитися з великих газових хмар, коли ті стиснулися під дією гравітації. Тобто це той самий процес, який створює зірки. Але в цій гіпотезі є одна проблема. Гравітація може створити величезну хмару з газу, але вона не буде єдиною. Замість цього утворюються маленькі хмари, які пов'язані одна з одною. Тобто в цьому випадку не може утворитися чорна діра, припустили інші астрофізики.

Причина в тому, що газова хмара остигає занадто швидко. Поки газ гарячий, його тиск може протистояти гравітації. Якщо газ остигає, тиск зменшується, і гравітація почне стискати маленькі хмари ще до того, як уся величезна хмара перетвориться на одну величезну чорну діру.

За словами авторів нового дослідження, швидкість охолодження газу залежить від кількості молекулярного водню. Водневі хмари в ранньому Всесвіті мали надто багато молекулярного водню, і газ швидко остигав і створювалися маленькі газові хмари.

Водночас астрофізики створили моделювання і з'ясували, що додаткове випромінювання може нагрівати газ, і таким чином швидкість охолодження сповільнюється. За словами вчених, якщо додати випромінювання з певним рівнем енергії, то воно зруйнує молекулярний водень і створить умови, які перешкоджатимуть дробленню величезних газових хмар.

Як зараз вважають учені, більша частина матерії у Всесвіті невидима для нас і являє собою загадкову речовину під назвою темна матерія. Її присутність видає гравітаційний вплив темної матерії на об'єкти зі звичайної матерії, а також спотворення світла, що приходить від далеких джерел.

Хоча точно не відомо, чим саме є темна матерія, деякі фізики припускають, що вона може містити нестабільні частинки, які можуть розпадатися на фотони, тобто частинки світла. Автори дослідження втягнули таку темну матерію в моделювання та отримали необхідне випромінювання, яке сприяє тому, що газова хмара залишається в зібраному вигляді, поки вона перетворюється на чорну діру.

Учені вважають, що темна матерія може складатися з різних нестабільних частинок, які розпадаються. І продуктом розпаду є випромінювання, яке розщеплюють молекулярний водень і не дають водневим хмарам занадто швидко охолонути. Тобто саме темна матерія, як читають астрофізики, допомогла створити в ранньому Всесвіті надмасивні чорні діри безпосередньо з газових хмар.

Як уже писав Фокус, фізики за допомогою спеціального детектора намагалися виявити частинки темної матерії, але це їм не вдалося. Проте вони з'ясували, якими саме мають бути ці частинки за характеристиками.

Також Фокус писав про те, що астрономи зробили відкриття, яке може змінити уявлення про Венеру. Секрет криється у співвідношенні двох певних елементів.