Astronomii de la Academia de Științe și de la Universitatea de Stat din Moscova au descoperit că forma și dimensiunea galaxiilor din trecutul îndepărtat a fost determinată de câte „embrioni” de găuri negre supermasive conțineau periferia lor, potrivit unui articol publicat în Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
„Găurile negre prevăzute de modelul nostru ar fi trebuit să fie prezente în Univers în număr suficient pentru a explica toate grupurile globulare care s-au format. Subliniază existența unui număr suficient de găuri negre, cu o masă de câteva mii de Sori, pentru a putea deveni „embrionii” grupurilor globulare”, spune Alexander Dolgov de la Institutul de Fizică Teoretică și Experimentală al Academiei Ruse de Științe din Moscova, citat de serviciul de presă al Fundației Ruse de Știință.
Cele mai multe galaxii masive sunt considerate a fi locuite de găuri negre supermasive, care pot varia de la un milion la miliarde de mase solare. Motivele pentru formarea acestor obiecte nu sunt încă în întregime clare. Oamenii de știință au crezut inițial că astfel de obiecte au apărut în același mod ca „verii” lor normali - ca urmare a colapsului gravitațional al stelelor și al fuziunii ulterioare a mai multor găuri negre.
Observațiile primelor galaxii din Univers i-au făcut pe astrofizicieni să se îndoiască de acest lucru - s-a dovedit că au fost „locuite” de găuri negre cu o masă de zeci de miliarde de Soare. Astfel de obiecte pur și simplu nu ar avea timp să crească până la această dimensiune dacă s-ar fi născut mici. Prin urmare, unii oameni de știință au început să creadă că găurile negre supermasive se nasc în funcție de scenarii mai exotice - ca urmare a prăbușirii unor nori uriași de hidrogen atomic „pur” sau din cauza unor aglomerații de materie întunecată.
Astăzi, majoritatea astronomilor cred că găurile negre - „grele grele” au apărut în zorii tinereții Universului din așa-numitele găuri negre primordiale, care ocupă o poziție intermediară între găurile negre supermasive și cele obișnuite, a căror origine nu este încă cunoscută. Masa lor, conform diferitelor estimări ale oamenilor de știință, a fost de câteva zeci sau sute de mii de mase solare. În ultimii zece ani, astronomii au căutat în mod activ astfel de „semințe” de găuri negre, și până acum cunoaștem mai puțin de zece candidați pentru rolul unor astfel de obiecte.
Dolgov și colegul său, Konstantin Postnov, de la Institutul Astronomic de Stat al Universității de Stat din Moscova, au descoperit că astfel de „embrioni” ar putea juca un rol cheie în formarea tuturor galaxiilor, studiind cât de des ar fi putut apărea astfel de găuri negre chiar înainte ca primele grupuri de stele să izbucnească în universul nou-născut.
Calculele lor au arătat că în primele zile ale vieții Universului, un număr imens de astfel de obiecte ar putea apărea, de aproximativ 10-100 de mii de ori mai mult decât numărul tuturor galaxiilor din univers. Acest număr de găuri negre, potrivit Postnov și Dolgov, ar fi trebuit să fie suficient pentru nașterea tuturor grupurilor globulare cunoscute de noi - cele mai vechi „familii” de stele de la marginea galaxiilor, unde s-au găsit toate găurile negre de masă intermediară.
La rândul lor, aceste grupuri de stele sunt considerate a fi un fel de „embrioni” în jurul cărora s-au format nucleele tuturor galaxiilor spirală și eliptică cunoscute de noi în trecutul îndepărtat.
Video promotional:
Numărul mare de astfel de clustere din Universul timpuriu i-a determinat pe oamenii de știință să creadă că găurile negre care trăiesc în ele ar putea „orchestra” creșterea galaxiilor și le pot controla forma și masa și nu invers, așa cum cred astăzi mulți astrofizici.
Ghidați de această idee, oamenii de știință au calculat modul în care forma galaxiei s-a schimbat odată cu schimbarea numărului de grupuri globulare și a masei găurilor negre din centrele lor, precum și cu creșterea și scăderea masei „gogoșei” de materie întunecată de la marginea galaxiilor, care este considerat astăzi principalul factor de conducere al nașterii lor … După cum s-a dovedit, găurile negre au jucat un rol decisiv în nașterea galaxiilor eliptice și în spirală, forțându-le să se formeze chiar și în cazurile în care inelul de materie întunecată era absent.
Un scenariu similar pentru formarea galaxiilor, după cum remarcă cercetătorii, poate explica unul dintre principalele mistere cosmologice - de ce primele galaxii au o masă foarte mare și au găuri negre foarte grele, a căror existență oamenii de știință nu le-au putut explica până acum.
