Черные дыры могут разогревать Вселенную
Излучение, исходящее из черных дыр, разогревало космический газ и влияло на формирование галактик на ранних этапах эволюции Вселенной.
Астрофизики открыли новый источник космического тепла. До настоящего времени считалось, что сверхмассивные черные дыры могут влиять только на свое ближайшее окружение, однако выяснилось, что космический газ в остальной Вселенной также может абсорбировать гамма-излучение, исходящее из черных дыр, и значительно разогреваться. Это открытие, опубликованное в журналах The Astrophysical Journal и Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, вносит важные уточнения в наши представления о формировании Вселенной.
Каждая галактика имеет в своем центре сверхмассивную черную дыру. Такая дыра является источником высокоэнергетического гамма-излучения, область которого в ядре галактики называется блазаром. В отличие от света и радиоволн, это излучение не может распространяться по космосу беспрепятственно. Изначально двигаясь практически со скоростью света, при столкновении с окружающим газом оно превращается в тепло. Ученые рассчитали, что такое излучение нагревает космос гораздо эффективнее, чем считалось ранее. Так, сам газ, окружающий блазар, нагревается в 10 раз сильнее, а менее плотные области – в 1000 раз сильнее, чем это следовало из предыдущих расчетов.
«Блазары вынуждают нас переписывать термальную историю Вселенной», – подчеркнул Кристоф Пфоммер, один из авторов работы. Чтобы доказать, что блазары разогревали Вселенную на ранних этапах ее формирования, ученые сравнили данные компьютерного моделирования с наблюдениями за современными квазарами.
Квазары, тоже ассоциированные с черными дырами, продуцируют ультрафиолетовое излучение, в результате поглощения которого водородом в космическом пространстве можно построить спектральные линии. Чем горячее газ, поглощающий ультрафиолет, чем шире эти линии. Выяснилось, что спектральные линии, рассчитанные для блазаров на первых стадиях развития космоса даже шире, чем спектральные линии квазаров, окруженных нагретым газом.
По словам другого исследователя, Фолкера Шпрингеля, «в качестве источника дополнительного тепла блазары позволяют разрешить несколько запутанных космологических проблем». Например, разогревание газа тормозило или вовсе подавляло образование карликовых галактик, вот почему их наблюдается так мало в окрестностях Млечного пути, в центре которого также есть черная дыра, которая и разогревала окружающее пространство.