Самые первые сверхмассивные черные дыры Вселенной росли особенно быстро.
Вызревание дыр: Как на дрожжах
Визуализация результатов компьютерного моделирования: на фоне – плотность газовых скоплений во всем рассчитанном объеме Вселенной; на врезках – два последовательных увеличения области, в которой появилась сверхмассивная черная дыра. На втором из них видны насыщающие ее потоки вещества

Сверхмассивные черные дыры — объекты колоссальной массы и энергии — составляют сердцевину активных центров некоторых современных галактик, включая наш Млечный Путь. Известно несколько таких объектов массой в десятки миллиардов солнц.

Считается, что появились они в результате последовательных слияний черных дыр меньших размеров. Однако процесс этот долгий, тогда как первые из таких сверхмассивных дыр существовали уже тогда, когда появлялись первые звезды и галактики, примерно 700 млн лет после Большого Взрыва. Известные сверхмассивные черные дыры возрастом менее 1 млрд лет сравнимы по размерам с современными. Что же «подпитывало» их бурный рост в том далеком прошлом?

Американские ученые во главе с Тицианой ДиМаттео (Tiziana Di Matteo) изучили вопрос с помощью компьютерного моделирования — и при поддержке вычислительных мощностей суперкомпьютера. Они пришли к выводу о том, что появление сверхмассивных черных дыр еще на заре существования Вселенной стимулировалось мощными потоками холодного газа, быстро насыщавшими черные дыры поменьше веществом. «Мы не знали, к чему все придет, — комментирует один из авторов, — И просто удивительно было, когда мы вычислили их массы, и обнаружили, что это — именно те параметры, и тот период времени, который и должен быть (для древнейших сверхмассивных черных дыр — ПМ)».

Сложное и весьма масштабное моделирование, охватившее период первого миллиарда лет после Большого Взрыва, показало, что потоки холодного газа ведут себя не так, как это привычно нам сегодня. Обычно они, двигаясь к черной дыре, сталкиваются с другими газовыми частицами, имеющимися в галактике. В результате они раскаляются и начинают излучать, из-за чего сверхмассивные черные дыры (точнее — из окрестности) становятся мощнейшими источниками в космосе. Этот процесс также и заметно замедляет падение материи в недра черной дыры и ее рост.

Таких проблем сверхмассивные черные дыры древности не знали. Газовые потоки, все ускоряясь, падали в них свободно, огромными вытянутыми струями. Черные дыры быстро насыщались и росли — быстрее, чем что-либо другое в той молодой Вселенной.

По публикации Space.Com