08.11 - 16:41

Большие черные дыры помогли вырасти маленьким


 

Численное моделирование подтвердило реалистичность механизма ускоренного роста черных дыр звездных масс, который связан с влиянием сверхмассивных черных дыр. Согласно этой теории небольшие черные дыры скапливаются в центрах активных галактик, где с высокой вероятностью могут сливаться друг с другом, причем этот процесс может повторяться множество раз. В результате могут появляться объекты, масса которых превышает солнечную в 50 раз и больше, и гравитационные волны от слияния которых уже наблюдаются, а убедительного механизма формирования предложено не было, пишут авторы в журнале Physical Review Letters.

Черные дыры теоретически могут обладать массой в очень широком диапазоне, но согласно современным представлениям во Вселенной больше всего черных дыр звездных масс, которые тяжелее Солнца до нескольких десятков раз. Вместе с тем считается, что черных дыр тяжелее примерно 40 масс Солнца не должно возникать в процессе взрывов сверхновых, так как звезды с более массивными ядрами должны заканчивать жизнь в виде парно-нестабильной сверхновой, в результате вспышки которой не остается черной дыры.

Однако данные гравитационных антенн LIGO и Virgo говорят о существовании более массивных черных дыр. Например, оценочная масса более крупного объекта в слиянии GW170729 составляет примерно 50 масс Солнца. Выходит, либо современные модели звездной эволюции нуждаются в существенной корректировке, либо существует эффективный механизм роста черных дыр, который позволяет им дополнительно набрать десятки солнечных масс за ограниченное время.

В 2016 году астрофизики предложили возможный способ такого роста, который заключается в слиянии небольших черных дыр на орбите вокруг сверхмассивной черной дыры в центре активной галактики. Для поддержания активности ядра галактики на центральный объект должно постоянно выпадать вещество, которое движется по спирали, образуя аккреционный диск. По различным оценкам, также в это движение должны быть вовлечены десятки тысяч черных дыр звездных масс.

Расчеты физиков показали, что учет разных воздействий, таких как гравитация и трение о газ, должны приводить к миграции попавших в эту область небольших черных дыр на орбиты с полуосью порядка 300 радиусов центральной дыры. Такая «миграционная ловушка» должна приводить к увеличению вероятности слияния, но в этой работе подобных расчетов не приводится.

Астрофизики из Венгрии, Индии и США при участии Имре Бартоша (Imre Bartos) из Флоридского университета решили подробно исследовать озвученную ранее концепцию при помощи компьютерного моделирования. Авторы использовали метод Монте-Карло для симуляции различных дисков активных галактик, в которых создавалось разное количество объектов. С течением времени черные дыры выходили на «ловушечные» орбиты, где с высокой вероятностью сливались со следующими попадающими в эту же область. Получающаяся в результате слияния дыра оставалась на этой же орбите и все сильнее вырастала от каждого нового объекта.

Авторы оценили вероятности конечных масс черных дыр и пришли к выводу, что 50 масс Солнца рутинно воспроизводятся в их модели, а наиболее тяжелые образцы вырастали вплоть до 80 солнечных масс. Также они пришли к выводу, что вектор собственного вращения получающихся черных дыр оказывается направлен в противоположную сторону относительно вектора орбитального момента. Эта ситуация необычна и не прогнозируется в других предложенных механизмах формирования подобных объектов.

Более детальные данные о гравитационных волнах, которые ученые ожидают получить в ближайшие годы, будут достаточно чувствительны, чтобы вычислить величины и направления спинов черных дыр до слияния. Таким образом, если окажется, что у наиболее массивных сливающихся пар моменты собственного и орбитального движения противонаправлены, это станет подтверждением предложенной модели.

Ранее ученые не смогли описать лучшего кандидата на парно-нестабильную сверхновую, использовали гравитационное линзирование для измерения вращение сверхмассивных черных дыр и разрешили планетам формироваться вокруг подобных тел.

Тимур Кешелава

https://nplus1.ru/

Ключевые слова:
Читайте также:

Что будет, если съесть яйцо с кровью 

Иногда в сыром яйце можно заметить небольшие сгустки крови. Некоторые их аккуратно извлекают и используют яйцо по назначению, другие же безжалостно выбрасывают. Как лучше поступить на самом деле, разобрался "Рамблер".
Подробнее »»

Диетолог рассказала, каким должен быть идеальный завтрак

Съеденного должно хватить примерно на 4-5 часов.
Подробнее »»

Избавляемся от нездорового сна и тяжелого пробуждения: 7 хороших советов

Нарушить драгоценный сон способна даже... пижама.
Подробнее »»

Названы вещества, которые нужны для похудения - врачи

Для ускоренного снижения веса нужно употреблять в пищу не только белок, но и пищевые волокна, калий, кальций и другие минералы.
Подробнее »»

Распространённая болезнь, из-за которой может развиться рак поджелудочной железы

Онкологи из США сообщили, что сахарный диабет второго типа стимулирует развитие рака.
Подробнее »»

Читайте также:
13.11 - 20:39

Что такое гипотония?

Гипотония – заболевание, развивающееся вследствие нарушения нейрогормональной регуляции сосудистого тонуса и сбоев в работе ЦНС, которое сопровождается резким падением артериального давления.
Подробнее »»

13.11 - 20:26

Как сливочное масло влияет на зрение

Что произойдет, если есть сливочное масло ежедневно.
Подробнее »»

13.11 - 19:37

Кому не стоит есть морковь и картошку

О том, какие корнеплоды при определенных обстоятельствах вредны, что надо учитывать при употреблении в пищу картофеля, моркови и редьки, рассказала врач-диетолог Елена Соломатина.
Подробнее »»

13.11 - 19:24

Какие болезни грозят аномально тёплой зимой

О том, каких проблем со здоровьем стоит опасаться предстоящей зимой
Подробнее »»

13.11 - 18:57

Опасность обычных продуктов и польза экологического питания

Ухудшение настроения и самочувствия, понижение работоспособности, обострение хронических заболеваний, бессонница, нервозность, постоянное пребывание в депрессии – вот чем грозит человеку неправильное питание
Подробнее »»

13.11 - 18:26

Самое интересное о витаминах C, А, В, Е, К: где прячутся, от чего разрушаются и как лучше сохраняются

Предлагаем увлекательный гид по витаминам. Расскажем, чего они не любят, боятся, может ли количество витаминов увеличиться при правильном хранении.
Подробнее »»

13.11 - 18:22

На какое опасное заболевание могут указывать судороги в ногах

Главные причины появления судорог в ногах назвал врач-ортопед, вице-президент Немецкого общества спортивной медицины и профилактики Аксель Кляйн.
Подробнее »»

13.11 - 17:35

Цинк - эксперты рассказали, чем он важен в период простуд

Дефицит цинка имеет неприятные последствия, такие как пересушенная кожа, ломкие ногти и выпадающие волосы, а также повышенная восприимчивость к инфекциям, гриппу и простуде.
Подробнее »»

13.11 - 17:20

Как распознать инсульт и почему нельзя медлить

Инсульт характеризуется внезапным появлением ряда нарушений – двигательных, речевых и координаторных, общемозговых.
Подробнее »»

13.11 - 16:37

Почему дергается глаз и как с этим бороться?

Подергивание в зоне вокруг глаза – это не что иное, как множественное сокращение мышц, которое носит произвольный характер.
Подробнее »»

13.11 - 16:18

Эти советы помогут избежать инсульта

Существуют простые правила, которых нужно придерживаться.
Подробнее »»

13.11 - 15:33

Типы девушек, которых не берут замуж 

В наше время достаточно сложно найти стабильные и нормальные отношения, в которых ты будешь уверена на сто процентов.
Подробнее »»

13.11 - 15:15

Доктор рассказал, как болит голова при раке мозга и инсульте

Врач Александр Мясников рассказал, как головная боль может свидетельствовать об опухоли мозга, аневризме или инсульте.
Подробнее »»

13.11 - 14:23

Маска и кондиционер для волос: чем отличаются эти два продукта

Стоит ли переплачивать за название на упаковке?
Подробнее »»


Загрузка...
Loading...

Справочная информация

Загрузка...