Ученые использовали компьютерное моделирование, чтобы воссоздать процессы ранней Вселенной. Они обнаружили, что холодные, плотные потоки газа всего за несколько сотен млн лет могли сформировать в галактическом гало сверхмассивные звезды, которые коллапсировали в первые черные дыры.
Существование более 200 квазаров, которые образовались менее чем через миллиард лет после Большого взрыва, несколько десятилетий ставило астрофизиков в тупик. Для формирования таких сверхмассивных объектов нужны были звезды в 100 тыс. раз превышающие массу Солнца.
Астрофизики давно предполагали, что в ранней Вселенной образовалось от 10 до 100 тыс. звезд солнечной массы. Но, считалось, что быстрое формирование более массивных объектов возможно только в экстремальных условиях. Например, это могли быть сильный ультрафиолетовый фон или сверхзвуковые потоки между газом и темной материей.
В работе, опубликованной в Nature, ученые показали, что сверхмассивные звезды могли возникнуть в «обычных» условиях ранней Вселенной. Столкновение холодных потоков газа вызывало турбулентность в галактическом облаке, которая препятствовала звездообразованию. В результате вместо объектов солнечного размера формировалось массивное облако. Под действием гравитации оно сжималось в гигантские первичные звезды с массой в несколько десятков тысяч Солнц.
Исследователи отмечают, что новая модель объясняет не только природу первых квазаров, но и их малую численность.
Первые сверхмассивные черные дыры были просто естественным следствием структурообразования в космологии холодной темной материи — детьми космической паутины.
Дэниел Уэлен, астрофизик из Портсмутского университета, соавтор исследования
Читать далее:
Черная дыра в Галактике подтвердила правоту Эйнштейна. Главное
Космос разрушает кости и меняет их структуру: ученые не знают, как люди полетят на Марс
Астрономы нашли планеты, которые отличаются от Земли, но пригодны для жизни