Секрет роста черных дыр объяснили расширением Вселенной

Так ученые объяснили, почему дыры растут даже не поглощая материю
 |  Автор: Максим Григорьев
Секрет роста черных дыр объяснили расширением Вселенной
SXS

Есть много загадок, окружающих черные дыры, и теперь группа астрономов предложила новое решение одной из них - почему так много наблюдаемых черных дыр более массивны, чем ожидалось? Новая модель предполагает, что их рост может быть “космологически связан“ с расширением Вселенной.

Читай также: Черные дыры превращают Вселенную в безжизненную пустыню

В 2015 году на установке LIGO впервые были обнаружены гравитационные волны - рябь в ткани самого пространства-времени. Они возникают в результате катастрофических событий, чаще всего столкновений между черными дырами, и астрономы могут работать в обратном направлении от волн, чтобы вычислить массы двух объектов, участвующих в слиянии. И они заметили нечто странное.

Самый распространенный тип черных дыр, который, как ожидала команда, ожидает увидеть при участии в большинстве слияний, - это звездные черные дыры. Они образуются в результате коллапса массивных звезд и, как ожидается, будут иметь массу от 5 до 30 раз больше массы Солнца. Но команда LIGO обнаружила несколько черных дыр с гораздо большей массой - например, самое массовое столкновение, когда-либо зарегистрированное, произошло между двумя черными дырами с массами 65 и 85 Солнца.

Так как же эти черные дыры стали такими большими? Наиболее распространенное объяснение заключается в том, что они растут, поглощая материю, включая пыль, газ, звезды или другие черные дыры. Но исследователи в новом исследовании теперь предложили довольно диковинную альтернативу - что массы черных дыр могут расти по мере расширения Вселенной - эффект, который команда называет космологической связью.

Читай также: Астрофизики: Вселенная может быть гигантским трехмерным пончиком

Это может показаться немного странным, но идея не совсем беспрецедентная. Возможность подразумевается теорией относительности Эйнштейна, и свет уже является своего рода космологически связанным, в том смысле, что он теряет энергию по мере расширения Вселенной, питая это самое расширение.

“Мы думали рассмотреть обратный эффект“, - говорит Дункан Фарра, соавтор исследования. “Что бы LIGO-Virgo наблюдала, если бы черные дыры были космологически связаны и получали энергию без потребности в потреблении других звезд или газа?“

Команда отмечает, что когда моделируются черные дыры, это обычно делается в смоделированных вселенных, которые не расширяются. Это упрощение может скрыть любые эффекты космологической связи. Итак, для нового исследования исследователи провели моделирование, объясняющее это расширение.

Читай также: Детектор гравитационных волн на Луне может открыть новую физику

Они смоделировали миллионы пар звезд через их рождение, жизнь и смерть, чтобы сформировать черные дыры - и, что важно, они связали массы черных дыр с размером моделируемой Вселенной. Это означало, что эти пары черных дыр со временем становились все более массивными, по мере того как они приближались друг к другу и в конечном итоге сталкивались.

Возможно, неудивительно, что черные дыры, образовавшиеся в результате слияний, были более массивными, но, похоже, это привело к большему количеству слияний. И действительно, предсказания, похоже, вполне соответствовали данным коллаборации LIGO-Virgo.

Исследователи говорят, что новая модель работает хорошо, потому что она не требует каких-либо изменений в наших существующих представлениях о том, как звезды образуются, живут и умирают. Но, конечно, вопрос далеко не решен - нынешняя идея о том, что черные дыры поглощают материю и друг друга, могла бы быть более простым объяснением.

“Многие аспекты слияния черных дыр не известны в деталях, такие как доминирующая среда образования и сложные физические процессы, которые сохраняются на протяжении всей их жизни“, - говорит Майкл Зевин, соавтор исследования. “Хотя мы использовали моделирование звездного населения, которое отражает данные, которые у нас есть в настоящее время, есть много места для маневра. Мы видим, что космологическая связь - полезная идея, но мы пока не можем измерить силу этой связи“.

Читай также: Наша Вселенная может быть частью квантового компьютера

Идея может быть проверена по мере того, как обсерватории гравитационных волн станут более чувствительными, и особенно когда к поиску присоединятся новые, такие как космический датчик LISA.

Напомним, ранее сообщалось, что Вселенная может оказаться моложе, чем считалось.

Хотите знать важные и актуальные новости раньше всех? Подписывайтесь на Bigmir)net в Facebook и Telegram.



Не пропусти другие интересные статьи, подпишись:
Мы в социальных сетях
x
Для удобства пользования сайтом используются Cookies. Подробнее...
This website uses Cookies to ensure you get the best experience on our website. Learn more... Ознакомлен(а) / OK