Созданная астрономами модель объяснила, как черные дыры массой в несколько тысяч раз больше массы Солнца могут существовать в центрах шаровых звездных скоплений. Исследование научной группы из Новосибирского государственного университета и Государственного астрономического института имени Штернберга МГУ, поддержанное грантом Российского научного фонда, опубликовано в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. ​

Шаровые скопления — «древние» звездные скопления из ранней Вселенной, тесно связанные гравитацией и обращающиеся вокруг галактического центра. Они содержат десятки или даже сотни тысяч звезд. В некоторых шаровых скоплениях астрономы обнаружили черные дыры с массой около 2000 масс Солнца.

За последние годы чувствительность телескопов значительно выросла, что привело к множеству открытий, в особенности касающихся Вселенной при больших красных смещениях. Космологическое красное смещение — это понижение частот излучения, которое наблюдается для далеких источников, таких как галактики и квазары, и объясняется тем, что источник удаляется от наблюдателя. По величине красного смещения судят о космологическом возрасте объектов. Недавно ученые обнаружили, что молодая Вселенная была плотно заселена объектами, которые, согласно современным воззрениям, никак не могли в ней образоваться за столь короткое время. К таким объектам относятся квазары — очень яркие галактические ядра. Ученые предполагают, что квазар так мощно излучает благодаря сверхмассивной черной дыре внутри него, которая притягивает на себя всю материю из окружающего пространства.

Схожая проблема возникновения космических объектов есть в интерпретации явлений в современной Вселенной. В каждой большой эллиптической или линзовидной галактике находится сверхмассивная черная дыра с массой около миллиарда масс Солнца. В спиральных галактиках, например в Млечном Пути, масса центральной дыры намного меньше — около пяти миллионов масс Солнца. Теория формирования таких черных дыр за счет поглощения окружающего вещества в центр галактики сталкивается с существенными трудностями.

Российские астрофизики предположили, что галактики образуются вокруг ранее сформировавшихся первичных черных дыр, а более ранняя теория о том, что сверхтяжелые черные дыры образуются внутри уже сформировавшихся галактик, неверна. Согласно новой гипотезе, тип галактики определяется черной дырой-зародышем. Ученые выдвинули идею о логарифмически нормальном распределении черных дыр: спектр масс черных дыр во Вселенной подчиняется распределению Гаусса по логарифму массы. Такое предположение позволяет предсказать, что внутри шаровых скоплений, как правило, находится черная дыра с массой в тысячи масс Солнца.

«Черные дыры, предсказанные нашей моделью, должны быть в достаточном количестве, чтобы объяснить все образовавшиеся шаровые скопления. Наша модель предсказывает достаточное количество черных дыр с массой в несколько тысяч масс Солнца, чтобы такие черные дыры были бы зародышами образования шаровых скоплений», — комментирует публикацию один из авторов статьи, директор Междисциплинарного центра физики элементарных частиц и астрофизики Новосибирского государственного университета, доктор физико-математических наук Александр Долгов.

По словам автора, разработанная модель предсказывает существование звезд из антиматерии — вещества, состоящего из античастиц. Наблюдаемая часть Вселенной, по сегодняшним представлениям, состоит исключительно из материи, а асимметрия материи и антиматерии возникла через доли секунд после Большого взрыва.

Похожие новости

  • 16/09/2016

    Российские ученые создали прибор для измерения длины сгустка частиц в ускорите

    ​Ученые Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) и Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН (ИОФ РАН) при поддержке гранта РНФ разработали новое поколение высокоскоростных электронно-оптических приборов для диагностики пучков в ускорителях заряженных частиц - диссектор на основе стрик-камеры.
    2064
  • 04/02/2019

    Итоги совместного конкурса РФФИ— Национальный центр научных исследований Франции 2019 г (конкурс НЦНИ_а)

    ​На конкурс было подано 68 заявок. По результатам экспертизы, проведенной независимо российской и зарубежными сторонами, поддержано 19 проектов. Код конкурса: (НЦНИ_а) Совместный конкурс с НЦНИ Франции.
    768
  • 22/03/2019

    Названы победители Олимпиады Национальной технологической инициативы в области нанотехнологий

    ​В Москве и Новосибирске завершился финальный этап профиля «Наносистемы и наноинженерия» Олимпиады Национальной технологической инициативы. Все материалы профиля разработаны при поддержке и непосредственном участии Фонда инфраструктурных и образовательных программ Группы РОСНАНО.
    456
  • 04/08/2017

    Новосибирские ученые исследуют новые типы волоконных лазеров для линий связи

    Ученые НГУ, выигравшие грант Российского научного фонда (РНФ), намерены создать новый тип волоконных лазеров для высокоскоростных линий связи. Успешная реализация проекта позволит применить разработанные лазеры в качестве задающих источников информационного сигнала в телекоммуникационных системах на основе суперканалов.
    1901
  • 05/10/2019

    7 международных коллективов поддержано РНФ в рамках совместного конкурса с Национальным исследовательским агентством Франции (ANR)

    ​По результатам независимой экспертизы, выполненной российскими и международными экспертами, Российский научный фонд и Национальное исследовательское агентство Франции (ANR) отобрали 7 победителей совместного конкурса проектов.
    426
  • 16/01/2019

    Физики из СУНЦ НГУ завоевали медали международной школьной олимпиады

    ​XV Международная Жаутыковская олимпиада прошла с 9 по 15 января. Ее участниками стали команды из 17 стран мира, в числе которых Болгария, Грузия, США, Турция. По условиям олимпиады, каждая команда представляет одно учебное заведение.
    1285
  • 17/03/2017

    Сибирские физики создадут точнейшие атомные часы

    Ученые из Института лазерной физики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирского государственного университета и из Новосибирского государственного технического университета разработали сверхстабильный лазер для атомных часов, который позволит российским физикам создать устройства для измерения времени, не уступающие в точности западным аналогам, говорится в статье, опубликованной в Journal of Physics: Conf.
    2289
  • 14/08/2019

    Физический институт РАН получил максимальный грант в 2019 году

    Физический институт имени Лебедева Российской академии наук (РАН) получил максимальный грант Министерства науки и высшего образования РФ в размере более 280 млн рублей на обновление приборной базы в рамках нацпроекта "Наука".
    462
  • 25/04/2019

    Грант от РФФИ на исследование камер сгорания с ультранизким уровнем выбросов загрязняющих веществ

    ​Научный коллектив Центрального института авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») получил поддержку Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) на проведение научного исследования: «Анализ связей и закономерностей процессов турбулентного горения ультрабедных газовых смесей и гидродинамики течения для формирования облика перспективных полноразмерных малоэмиссионных камер сгорания с ультранизким уровнем выбросов вредных веществ и устойчивым процессом горения».
    635
  • 05/10/2019

    Определены победительницы конкурса «Для женщин в науке» L'OREAL - UNESCO 2019 года

    ​Победительницами конкурса "Для женщин в науке" L'OREAL - UNESCO 2019 года стали 10 ученых из Москвы, Казани, Новосибирска, Томска и Владивостока. Каждая из них получит стипендию в 500 тыс. рублей, говорится в сообщении на сайте конкурса, опубликованном 4 октября.
    794