Открытия: невозможные чёрные дыры и альтернативные звёзды
Открытия: невозможные чёрные дыры и альтернативные звёзды
Среди гипотетических — то есть, предсказанных теорией, но пока не обнаруженных астрономических объектов наличествует и такой, как чёрные дыры средней массы. Найдены уже обычные чёрные дыры, возникающие при коллапсе крупных звёзд. Гигантские чёрные дыры, находящиеся в ядрах галактик и управляющие галактическими процессами также трудно не заметить. Но между теми и другими находится пробел - примерно от 50 до миллиона солнечных масс. Известными чёрными дырами он не заполнен. Разумеется, сразу возникает вопрос: а кому это нужно? Ну, нет «средних дыр», так, может, и лучше без них. Тем более, что нет их по причинам уважительным. Массы звёзд имеют верхний предел на уровне приблизительно 500 «солнц», так как столь крупные светила взрываются, как гиперновые, ещё на этапе формирования. И если даже коллапсирующее облако имеет большую массу, оно будет рассеяно. С другой же стороны, квазары, в последствии превратившиеся в центральные дыры галактик, имеют ограничения по массе снизу. Примерно, на уровне миллиона «солнц».

Всем вышеперечисленным моментам уже посвящались статьи, в данном же контексте важны лишь причины, по которым «галактическая» чёрная дыра менее определённого предела быть не может. Газ во вселенной, — а его общая масса всё ещё вдесятеро больше суммарной массы звёзд, — вечно находится на распутье. Начнёт ли некое условное «облако» сжиматься к общему центру масс, или же будет расширяться, зависит от баланса между плотностью, массой и температурой. Чем ниже температура и, соответственно, внутренне давление, тем больше шансов, что гравитация возобладает. При сжатии плотность будет расти, газ нагреваться, но поскольку часть энергии уносится излучением, коллапс продолжится до тех пор, пока внутри облака не начнётся уравновешивающее силы сжатия выделение термоядерной энергии.

В чём суть? В том, что изначальная температура и минимальная масса коллапсирущего облака находятся в прямой пропорции. Звёзды рождаются только из холодных туманностей. В момент же образования галактик, вещество всё ещё было очень горячим, и предел, при котором сжатие могло начаться, пролегал на уровне миллиардов солнечных масс. Тогда-то в центрах линзовидных коллапсирующих сгущений, которым предстояло стать галактиками, — в зонах максимальной плотности газа — образовались квазары. То есть, гигантские чёрные дыры, излучение аккреционных дисков которых ещё более разогрело галактический газ и остановило его сжатие. Позже, по мере расширения и остывания газа, в нём началась фрагментация на мелкие облака и рождение звёзд.

Но между «квазарами» и «позже» тоже что-то наверняка происходило. Галактические чёрные дыры тогда рождаться уже не могли. Плотность материи и температура к этому уже не располагали. Для образования же звёзд, и, как следствие, чёрных дыр звёздной массы, всё ещё было слишком жарко. Однако, в эту эпоху могли существовать квазизвёзды. И, как следствие, появится чёрные дыры средней массы.

Выше отмечалось, что облако массой 500 «солнц» очень быстро после начала сжатия взрывается, как гиперновая, с образованием чёрной дыры. А гиперновая — это серьёзно, непонятно, что там взрывается, но взрывается от души. Так что, если там будет и 1000 и 10000 масс — вещество просто разметает по галактике, а часть газа даже улетит за её пределы. Но если масса облака больше 10 тысяч солнц, и оно настолько плотно, что сжимается к единому центру? Тогда облако просто вспухнет, однако, устоит и не изменит планов. То есть, сжатие возобновится.

Но в центре сжатия уже образовалась чёрная дыра, в которую начнёт утекать вещество. Этот процесс ведёт к ускорению газа до релятивистских скоростей и выделению огромного количества лучистой энергии. Которая будет поглощаться облаком, нагревать его и препятствовать коллапсу. Так возникает квазар в миниатюре — звезда не с термоядерным, а с гравитационным приводом.

Квазизвезда должна представлять собой объект размером с Солнечную систему, общая светимость которого сравнима со светимостью карликовой галактики. В силу размера, температура в центре, вблизи сингулярности, достигающая уже не поддающихся измерению в градусах значений, на поверхности окажется меньше солнечной — около 4000 градусов. И теория предсказывает гиганту всего около 7 миллионов лет жизни. Черная дыра и интенсивность выделения энергии внутри постоянно растут и за это время или газ будет полностью поглощён, или же разогреется настолько, что давление возобладает, и облако, всё-таки, рассеется. Оставив после себя ту самую чёрную дыру средней массы.

...В настоящий момент ведётся поиск именно «промежуточных» чёрных дыр. Несмотря на технические затруднения. Ведь, дыра же чёрная и, соответственно, не излучает. Но квазизвёзды существовали в очень молодой вселенной. Они исчезли раньше квазаров и светили не так ярко. А их оранжевое излучение доплеровский эффект давно превратил в тепловое, теряющееся на фоне реликтового. Так что, для современной аппаратуры ожидаемая светимость квазизвёзд должна находится ниже порога регистрации.

Что же касается чёрных дыр промежуточной массы, то к настоящему моменту накопившийся наблюдательный материал позволяет считать их существование доказанным.Источник: "Цитадель адеквата"
Опубликовано 09 февраля 2022 Комментариев 0 | Прочтений 681

Ещё по теме...
Добавить комментарий