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

  • 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.
    235
  • 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.
    871
  • 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.
    633
  • 07/07/2017

    Сотрудники Центра нелинейной фотоники и квантовых технологий НГУ выиграли престижные гранты РНФ

    ​Сотрудники недавно созданного Центра нелинейной фотоники и квантовых технологий НГУ выиграли престижные гранты Российского научного фонда.  Российский научный фонд осуществляет финансовую и организационную поддержку фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований посредством финансирования прошедших конкурсный отбор научных, научно-технических программ и проектов.
    200
  • 07/02/2017

    В новосибирском Академгородке состоялся турнир юных физиков

    ​Сибирские научные состязания давно вышли на высокий уровень и собирают много команд из разных регионов. Это не олимпиада, и не фигурное катание. Но судьи оценивают и технику исполнения, и артистизм. Все, как в большом спорте.
    557
  • 05/04/2017

    Команда Новосибирской области заняла второе место на РобоФесте-2017

    Команда Новосибирской области заняла второе место в общекомандном зачете IX Всероссийского робототехнического фестиваля «РобоФест-2017». Новосибирскую область представили более 20 команд из 12 образовательных учреждений.
    374
  • 19/11/2015

    ИЯФ СО РАН завершил набор в стипендиальную программу 2015 года

    ​Завершился очередной набор в стипендиальную программу Института ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН. В этом году конкурс прошли 23 школьника из Специализированного учебно-научного центра НГУ (СУНЦ НГУ, ФМШ) и 4 студента Новосибирского государственного университета (НГУ).
    1285
  • 02/02/2017

    VI открытый Сибирский турнир юных физиков

    1 февраля в НГУ стартовал VI открытый Сибирский турнир юных физиков. В этом году в Сибирском турнире участвует 26 команд: из Барабинска, Верхней Пышмы, Евсино, Екатеринбурга, Краснообска, Лебедёвки, Маслянино, Междуреченска, Мирного, Новокузнецка, Новосибирска, Режа, Сухого Лога, Тальменки, Улан-Удэ.
    840
  • 27/07/2017

    В НГУ запустили международный проект с учеными Индии

    Лаборатория алгоритмики НГУ запустила международный научно-исследовательский проект по инженерии компонент электронных схем нового поколения, который был поддержан по итогам конкурса РФФИ-Индия. ​ Проект направлен на оптимизацию компонент портативных электронных устройств, использующих реконфигурируемые компьютерные архитектуры и сочетающих в себе быстродействие и гибкость программирования.
    214
  • 03/04/2017

    Ученые из НГУ совместно с коллегами из университета Эдинбурга получили грант Британского Совета

    ​Новосибирский государственный университет и университет Эдинбурга (UoE) получили совместный грант Британского Совета в рамках программы межинститутского сотрудничества России и Великобритании. Поддержанный проект направлен на расшифровку молекулярных основ сердечно-сосудистых заболеваний, одной из ведущих причин смертности как в России, так и Великобритании.
    408