Черные дыры: разрушители или создатели? Новая теория о происхождении звезд и галактик
Черные дыры — это космические чудовища, которые пожирают все на своем пути, даже свет. Они создают огромные магнитные бури, которые бросают вокруг себя плазму и частицы. Они могут быть крошечными, как атом, или гигантскими, как миллионы солнц. Но откуда они взялись и как они повлияли на историю вселенной?
До недавнего времени ученые думали, что черные дыры появились позже, чем первые звезды и галактики, которые зажгли огни в темноте после большого взрыва. По их теории, черные дыры рождались из обломков сверхмассивных звезд, которые взорвались в суперновых. Эти черные дыры постепенно нарастали, засасывая материю и энергию, и становились сердцами галактик, включая наш Млечный Путь. Однако, новые данные, полученные с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, перевернули эту картину.
Телескоп Уэбба, который запустили в космос в конце 2021 года, может смотреть в самые глубины космоса и видеть самые древние и далекие галактики, которые существовали в первые миллионы лет после большого взрыва. Изучая эти галактики, ученые удивились, что они такие яркие и полные молодых звезд и сверхмассивных черных дыр. Как это могло быть, если черные дыры должны были появиться позже?
Команда астрофизиков во главе с профессором Джозефом Силком из Университета Джонса Хопкинса придумала новую гипотезу, которая решает эту загадку. По их мнению, черные дыры и галактики появились одновременно и влияли друг на друга в течение первых 100 миллионов лет существования вселенной. Это был ключевой период в ее 13,8-миллиардной истории, когда происходили самые важные процессы.
Согласно гипотезе Силка и его коллег, в начале вселенной были огромные газовые облака, которые сжимались под действием гравитации. В центре каждого облака зарождалась черная дыра, которая служила зародышем для будущей галактики. Черная дыра выбрасывала мощные ветры и струи плазмы, которые действовали как ускорители частиц. Эти выбросы давили на окружающий газ, превращая его в звезды. Таким образом, черные дыры не только пожирали, но и создавали материю, разжигая звездообразование в ранней вселенной.
Этот процесс имел две фазы. В первой фазе, выбросы черных дыр были такими сильными, что ускоряли формирование звезд, делая галактики светящимися и активными. Во второй фазе, выбросы черных дыр замедлялись, переходя в режим сохранения энергии. Это приводило к тому, что газ, необходимый для звездообразования, становился менее доступным, и галактики становились тусклыми и спокойными.
Гипотеза Силка и его коллег основана на расчетах и моделировании, которые требуют подтверждения наблюдениями. Ученые надеются, что телескоп Уэбба сможет дать более точные данные о числе и свойствах звезд и черных дыр в ранней вселенной, которые помогут проверить их теорию. Эти данные также помогут ученым лучше понять, как эволюционировала вселенная и как связаны между собой ее различные компоненты.
Эта теория может полностью изменить наше представление о том, как формируются галактики и какую роль играют в этом черные дыры. Она также открывает новые вопросы о том, каковы были наши начала и как мы связаны с космосом. Черные дыры, которые казались нам символами разрушения и поглощения, могут оказаться источниками жизни и света.