Первые черные дыры выросли благодаря излучению ближайших галактик

Астрономы из США, Великобритании и Финляндии нашли новое подтверждение теории о том, как могли сформироваться и быстро набрать массу черные дыры, образовавшиеся в первые 800 млн лет существования Вселенной. Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.

Как показало компьютерное моделирование, проведенное авторами работы, сверхмассивная черная дыра могла вырасти в центре галактики в том случае, если соседняя галактика испускала достаточно излучения, чтобы подавить в первой звездообразование. Вещество галактики коллапсирует с образовыванием черной дыры, которая далее увеличивается за счет поглощения газа, пыли, умирающих звезд, возможно, других черных дыр и в конце концов набирает огромную массу.

«Коллапс галактики и образование черной дыры массой в миллион солнечных масс занимали всего 100 тысяч лет, очень мало по космическим меркам. Несколько сотен миллионов лет спустя она превращалась в сверхмассивную черную дыру с массой, превышающей солнечную в миллиарды раз. Это намного быстрее, чем мы предполагали», — заметил один из авторов работы, профессор астрономии из Колумбийского университета Золтан Хайман.

На начальном этапе существования Вселенной звезды и галактики формировались из молекулярного водорода по мере остывания первичной плазмы из водорода и гелия. Это не позволяло черным дырам быстро набирать массу, так как звезды образовывались достаточно далеко от них и могли избежать их притяжения. В прошлых исследованиях группа ученых предположила, что излучение массивной галактики, расположенной близко к черной дыре, могло превращать молекулярный водород в атомарный, и галактика коллапсировала вместо того, чтобы образовывать новые скопления звезд.