Свет, исходящий из окрестностей первых массивных черных дыр во Вселенной, является настолько ярким, что способен достичь телескопов, расположенных на нашей планете, пройдя перед этим сквозь почти всю Вселенную. Свет, идущий со стороны наиболее далеких черных дыр (квазаров), двигался до нас сквозь Вселенную в течение более чем 13 миллиардов лет. Однако мы до сих пор не знаем, как происходит формирование этих гигантских черных дыр.
В новом исследовании астрономы под руководством Джона Уайза (John Wise) из Центра релятивистской космофизики Технологического института Джорджии, США, показали, что при экстремально быстром формировании галактик в ранней Вселенной может происходить рождение очень массивных черных дыр. В этих редких галактиках формирование нормальных звезд нарушено, в то время как формирование черных дыр протекает весьма активно.
В этом новом исследовании ученые нашли, что массивные черные дыры формируются в плотных беззвездных областях, которые стремительно растут. Этот механизм идет вразрез с текущими представлениями, согласно которым формирование массивных черных дыр ограничено областями, подверженными действию мощной радиации со стороны близлежащих галактик.
В этом исследовании астрономы использовали 70-терабайтный архив данных симуляции Renaissance Simulation, проведенной в период с 2011 по 2014 г. на суперкомпьютере Blue Waters. Чтобы глубже понять отдельные области, в которых происходит формирование массивных черных дыр, исследователи изучили полученные в результате этого моделирования данные и нашли, что десять гало из темной материи, в которых должны были формироваться звезды, с учетом массы этих гало, на самом деле почти не содержали звезд. Проведя более подробное моделирование звездообразования внутри этих гало при помощи суперкомпьютера Stampede2, астрономы увидели активное формирование внутри них черных дыр.
Исследование опубликовано в журнале Nature.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение