Квазизвёзды: чёрные дыры внутри гигантов ⚡ экспресс
Численное моделирование формирования звездных скоплений с плотностями, характерными для прото-шаровых скоплений на больших красных смещениях (z>6–10), показывает, что в результате каскада звездных столкновений могут образовываться чрезвычайно массивные звезды (EMSs, >1000 M⊙), сверхмассивные звезды (SMSs, >10000 M⊙) и потенциально — черные дыры промежуточной массы. Прямые расчеты с учетом постньютоновской динамики черных дыр и звездной эволюции демонстрируют, что в средах с поверхностной плотностью Σ_h ≳ 10^6 M⊙ пк⁻² черные дыры звездных масс (≲60 M⊙) под действием быстрой сегрегации по массе и релаксации способны проникать внутрь EMSs/SMSs и погружаться в их газовые оболочки. Такая фаза внедренной черной дыры, аналогичная квазизвезде (QS), оказывается естественным этапом формирования сверхмассивных объектов в плотнейших скоплениях. Длительность QS-фазы на порядки превышает время жизни SMS, что обеспечивает продолжительный рост за счет столкновений, а захват нескольких черных дыр приводит к появлению гравитационно-волновых источников.
В ранней Вселенной звездные скопления были так плотны, что в них рождались исполины размером с Солнечную систему. Если бы такой гигант оказался на месте Солнца, его край дотянулся бы до Юпитера. Эти звезды иногда заглатывали небольшие черные дыры. Дыра опускалась в недра и начинала расти, превращая звезду в призрачное сияние — квазизвезду. Вот неожиданный парадокс: квазизвезда весит как десять тысяч Солнц, но ее внешние слои настолько разрежены, что она почти прозрачна.
Такой космический призрак может жить сотни тысяч лет, пока черная дыра внутри не наберет колоссальную массу. Эти редкие объекты объясняют загадочные красные точки, которые телескоп Джеймса Уэбба обнаружил в далеких галактиках. Если же в одну звезду попадают сразу несколько черных дыр, их слияние порождает гравитационные волны — дрожь пространства-времени, улавливаемую детекторами на Земле. Так древний свет звезд-призраков раскрывает тайны рождения сверхмассивных черных дыр.
🎯 Квазизвезда весит как 10 тысяч Солнц, но её внешние слои настолько разрежены, что она почти прозрачна — настоящий космический призрак.