Нашому всесвіту не вистачає чорних дір, але є новий спосіб знайти їх
Проміжні масові чорні діри
Протягом багатьох років астрономи легко виявляли зіркові чорні діри, які відносно малі і рівні по масі декільком сонця або менше, і надмасивні чорні діри, які дорівнюють по масі мільйонам Сонць. Однак чорні діри проміжної маси помітно випали з поля виявлення, що спонукало вчених теоретизувати, чому. Нові дослідження показують, що чорні чорні діри середньої маси, можливо, не були виявлені, тому що вони можуть бути відсутні в нашій сучасній Всесвіту з дуже простої причини: темпи зростання чорних дір.
Вчені вважають, що чорні чорні діри утворюються, коли величезні зірки вмирають і згортаються всередину. Це «стандартні» чорні діри, які ви можете собі уявити, коли думаєте про смерть зірок, або коли ви уявляєте собі мільйони чорних дір, які поділяють нашу Всесвіт. Супермасивні чорні діри - це ті, які утворюють серця великих галактик, таких як наш Чумацький Шлях. На сьогоднішній день найстаріші надмасивні чорні діри включають відкриття з 2015 року - повернення до набагато більш молодий версії нашого Всесвіту, коли їй було всього близько 875 мільйонів років. Загальна картина, представлена нашими висновками про надмасивних чорних дірах, показує, що ті ранні дні Всесвіту були більш доброзичливі для освіти надмасивних чорних дір, оскільки матерія була більш зосереджена в набагато меншій Всесвіту.
Примітно, що в цій картині чорних дір в нашому Всесвіті немає проміжних мас чорних дірок від 100 до 10000 сонячних мас. Астрономи сподіваються, що зможуть вивчити ці невловимі істоти, щоб краще зрозуміти, як надмасивні чорні діри досягають неймовірного розміру і впливають на всесвіт навколо них, але до сих пір вони придумували докази, які в більшості своїй непереконливі. Нові дослідження показують, що це може бути артефактом швидкості росту чорних дір.
Пошук з гравітаційними хвилями
Оскільки вчені продовжували краще розуміти процес проникнення чорних дір в зірки, вони змогли спостерігати швидкість росту чорних дір. Це дозволило їм оцінити темпи зростання однієї сонячної маси за 10 000 років. Хоча це тільки оцінка, і вони можуть рости ще швидше, якщо вони можуть споживати темну матерію або газ, припускаючи, що вони споживають тільки зірки і щільну матерію, такі як нейтрони і білі карлики, ця швидкість повинна бути досить точною. Це означає, що навіть невелика чорна діра зоряної маси значно зросте після етапу проміжної маси протягом 10 мільярдів років. Наш Всесвіт становить близько 13,8 мільярдів років, тому, якщо більшість чорних дір встигли перейти на сверхмассивную стадію, вони також повинні були початися рано в житті Всесвіту. Дослідники також говорять, що існуючі в даний час проміжні чорні діри можуть бути важко ідентифікувати, оскільки вони можуть перебувати в щільних кластерах зірок. Це означало б, що світло, що створюється предметами, які вони споживають, не дуже помітний і легко може бути прийнятий за інші явища. Рішенням цього, згідно з новим дослідженням, є запитом не знайдено світла, а гравітаційних хвиль.
Фактично, дослідники відзначають, що серед відкриттів, які заплановано місія Evolved Laser Interferometer Space Antenna (ELISA), запланована на 2034 рік, можуть стати гравітаційні хвилі, викликані зіткненням двох чорних дір середньої маси. Якщо ІФА може виявити чорні діри середньої маси, ми зможемо зібрати абсолютно нові ідеї про таємниці їх надмасивних кузенів, темної матерії і енергії і про те, як розширюється наш Всесвіт.
Література: Жива наука, Природа
