Čierne diery môžu byť také obrovské, astronómovia prišli s novou kategóriou veľkostí

(Aaron Horowitz/The Image Bank/Getty Images)

Existujú supermasívne čierne diery . Existujú ultra masívne čierne diery. Aké veľké môžu tieto podivné predmety narásť? No, mohlo by existovať niečo ešte väčšie ako ultramasívne: úžasne veľké čierne diery, podľa najnovších výskumov.

Takéto hypotetické čierne diery – väčšie ako 100 miliárd násobok hmotnosti Slnka – boli preskúmané v novom dokumente, ktorý ich pomenoval SLABs, čo je skratka pre „Stupendously LArge Black holeS“.

„Už vieme, že čierne diery existujú v obrovskom rozsahu hmôt so supermasívom čierna diera 4 miliónov hmôt Slnka, ktoré sa nachádzajú v strede našej vlastnej galaxie,“ vysvetlil astronóm Bernard Carr z Queen Mary University v Londýne.



'Aj keď v súčasnosti neexistujú dôkazy o existencii SLAB, je možné, že by mohli existovať a mohli by tiež sídliť mimo galaxií v medzigalaktickom priestore so zaujímavými pozorovacími dôsledkami.'

Čierne diery majú len niekoľko trochu širokých hmotnostných kategórií. Existujú čierne diery s hviezdnou hmotnosťou; sú to čierne diery s hmotnosťou približne 100 hmotností Slnka. Ďalšou kategóriou vyššie sú stredne masové čierne diery a zdá sa, že ich veľkosť závisí od toho, s kým hovoríte. Niektorí hovoria 1000 hmotností Slnka , niektorí hovoria 100 000 a iní hovoria1 milión; nech je horná hranica akákoľvek,tieto sa zdajú byť dosť zriedkavé.

Supermasívne čierne diery (SMBH) sú oveľa, oveľa väčšie, rádovo milióny až miliardy slnečných hmôt. Patrí medzi ne SMBH v srdci Mliečnej dráhy, Sagittarius A*, so 4 miliónmi hmotností Slnka a najfotogenickejšia SMBH vo vesmíre,M87* so 6,5 miliardami hmotností Slnka.

Najhrubšie čierne diery, ktoré sme objavili, sú ultramasívne, s hmotnosťou viac ako 10 miliárd (ale menej ako 100 miliárd) hmotností Slnka. Patrí medzi ne absolútna šelma dosahujúca 40 miliárd hmotností Slnka v strede pomenovanej galaxieHolmberg 15A.

'Prekvapivo však bola myšlienka SLABs do značnej miery až doteraz zanedbávaná,' povedal Carr .

'Navrhli sme možnosti, ako by sa tieto SLAB mohli vytvoriť, a dúfame, že naša práca začne motivovať diskusie medzi komunitou.'

Ide o to, že vedci nevedia, ako sa skutočne veľké čierne diery tvoria a rastú. Jednou z možností je, že sa tvoria vo svojej hostiteľskej galaxii a potom sa zväčšujú a zväčšujúusrkávať veľa hviezda plyn a prach azrážky s inými čiernymi dierami pri splynutí galaxií.

Tento model má hornú hranicu okolo 50 miliárd hmotností Slnka - to je hranica, pri ktorej by ohromná hmotnosť objektu vyžadovala akrečný disk taký masívny, že by sa rozlomil vlastnou gravitáciou. Je tu však aj významný problém: v ranom vesmíre boli nájdené supermasívne čierne diery s hmotnosťou príliš vysokou na to, aby rástli týmto relatívne pomalým procesom v čase od r. Veľký tresk .

Ďalšou možnosťou je niečo, čo sa nazýva prvotné čierne diery, prvýkrát navrhnutý v roku 1966 . Teória hovorí, že premenlivá hustota raného vesmíru mohla vytvoriť vrecká také husté, že sa zrútili do čiernych dier. Tie by nepodliehali obmedzeniam veľkosti čiernych dier zo zrútených hviezd a mohli by byť extrémne malé alebo, no, úžasne veľké.

Tie extrémne malé, ak vôbec existovali,pravdepodobne by sa vyparilakvôli Hawkingovo žiarenie teraz. Ale tie oveľa, oveľa väčšie mohli prežiť.

Takže na základe prvotného modelu čiernych dier tím presne vypočítal, aké ohromne veľké by tieto čierne diery mohli byť, medzi 100 miliardami a 1 quintiliónom (to je 18 núl) hmotností Slnka.

Účelom článku, povedali vedci, bolo zvážiť vplyv takýchto čiernych dier na priestor okolo nich. Možno nebudeme schopní vidieť SLAB priamo - čierne diery, ktoré nie sú akrečným materiálom, sú neviditeľné, pretože svetlo nemôže uniknúť ich gravitácii - ale masívne neviditeľné objekty možno stále detekovať na základe toho, ako sa priestor okolo nich správa.

Gravitácia napríklad zakrivuje časopriestor, čo spôsobuje, že svetlo prechádzajúce týmito oblasťami tiež sleduje zakrivenú dráhu;toto sa nazýva gravitačná šošovkaa efekt by sa dal použiť na detekciu SLAB v medzigalaktickom priestore, povedal tím.

Obrovské objekty by tiež mali vplyv na detekciu temná hmota , neviditeľná hmota, ktorá do vesmíru vháňa oveľa viac gravitácie, než by mala byť - na základe toho, čo môžeme skutočne priamo zistiť.

Jeden hypotetický kandidát na temnú hmotu, slabo interagujúce masívne častice (WIMP), by sa hromadil v oblasti okolo SLAB v dôsledku obrovskej gravitácie v takých koncentráciách, že by sa navzájom zrazili a anihilovali, čím by sa vytvorilo halo gama žiarenia.

A prvotné čierne diery sú samy seboukandidát temnej hmoty, tiež.

„Samotné dosky SLAB nemohli poskytnúť temnú hmotu,“ povedal Carr . 'Ale ak vôbec existujú, malo by to dôležité dôsledky pre raný vesmír a bolo by pravdepodobné, že by to mohli robiť ľahšie prvotné čierne diery.'

Navyše sme neodolali výpočet veľkosti čiernej diery s hmotnosťou 1 quintilión slnečnej hmoty. Horizont udalostí by mal mať priemer viac ako 620 000 svetelných rokov. Uh. Úžasné.

Výskum tímu bol publikovaný v Mesačné oznámenia Kráľovskej astronomickej spoločnosti .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.