Невозможные размеры далеких черных дыр: ученые выявили оптический обман в глубоком космосе

Ранняя Вселенная ведет себя как дерзкий подросток, игнорирующий законы физики. Телескоп "Джеймс Уэбб" завалил астрономов снимками сверхмассивных черных дыр, которые за первые миллиарды лет после Большого взрыва умудрились отъесться до невероятных размеров. Они настолько тяжелые, что буквально не влезают в рамки существующих теорий. Галактики вокруг них — крошечные, а сами дыры — настоящие тяжеловесы. Это ломает всю логику: по стандартным меркам, такой "живот" невозможно нагулять за столь короткий срок.

Ловушка гравитационных весов

Проблема в том, как мы их взвешиваем. Астрономы смотрят на газ, который крутится вокруг черной дыры. Чем быстрее носится этот газ, тем мощнее гравитация, которая его удерживает. Все просто: бешеная скорость — значит, внутри сидит монстр. Эта схема безотказно работает на близких объектах, но на окраинах космоса система буксует. "Уэбб" видит объекты, которые показывают аномальные цифры, при этом они "молчат" в рентгеновском диапазоне. Это как если бы вы видели огромный пылающий костер, который совершенно не греет.

"Методы оценки массы для ранней Вселенной часто грешат завышением, потому что мы не учитываем специфику их питания", — объяснил в беседе с Pravda. Ru ученый-физик Дмитрий Лапшин.

Сверхбыстрое питание: режим без тормозов

Команда Алессандро Тринка из Римской обсерватории INAF нашла брешь в обороне парадокса. Имя ей — сверхэддингтоновская аккреция. Обычно черная дыра не может есть бесконечно: свет от падающего вещества начинает отталкивать новый газ. Но на заре времен эти правила нарушались. Черные дыры заглатывали материю с такой скоростью, что излучение просто не успевало их "притормозить". Это бешеное пожирание энергии создает оптическую иллюзию: спектральные линии искривляются, заставляя дыру казаться жирнее, чем она есть на самом деле.

"Сверхбыстрый захват вещества буквально 'душит' рентген, не давая ему вырваться наружу", — отметил астрофизик Алексей Руднев.

Маскировка под гигантов

Итальянцы проверили 14 "подозрительных" черных дыр. Статистика раздавила классическую теорию: вероятность того, что это просто "ленивые гиганты", ничтожна. Гораздо логичнее, что перед нами компактные, но крайне агрессивные объекты. Они похожи на шредеров, уничтожающих бумагу на световых скоростях. Если расчеты верны, то "напряжение" в астрономии исчезнет. Черные дыры перестанут быть аномально огромными — они просто окажутся стремительно растущими хищниками, которые умело маскируются своими обедами.

"Второй сценарий со сверхэддингтоновской аккрецией лучше ложится на данные наблюдений Уэбба", — подчеркнул в интервью для Pravda. Ru астроном Павел Громов.

Ответы на популярные вопросы

Почему черные дыры раньше считали массивнее?

Ученые использовали стандартную линейку: скорость движения окружающего газа. Но при экстремальном питании газ ведет себя хаотично, что раздувает финальные цифры в уравнениях.

Что такое сверхэддингтоновская аккреция простыми словами?

Представьте, что вы пытаетесь влить литр воды в воронку. Обычно она переливается через край. В космосе же черная дыра умудряется "глотать" целый поток, нарушая все лимиты пропускной способности.

Почему они не светятся в рентгене?

Сверхплотный слой падающего вещества работает как экран. Он перехватывает жесткое излучение и превращает его в тепло или другие формы энергии еще до того, как его поймают наши телескопы.

Читайте также

• Черные дыры не просто пожирают: ученые нашли их тайный план по уничтожению звезд
• Вселенная больше не кажется пустой и мертвой: ученые обнаружили искажения
• Слепые зоны космоса: идентичные аномалии на двух ледяных мирах
• Древние камни Южной Африки заговорили