Космический фонтан: как ударные волны регулируют рост чёрных дыр ✦

Original: "General Relativistic Shock Wave Solutions with Black Hole Formation: The Singular Isothermal Sphere Case"

· Chien-Ting J. Chen, Michael J. Cai, Fabio Pacucci

arXiv:2606.29607 · 2026-06-28 · CC BY 4.0 · 1 мин · Астрофизика высоких энергий Космология Галактики Общая теория относительности

Ударные волны при гравитационном коллапсе изотермического газа превращают рождение чёрной дыры в космический фонтан: выбрасывая до 10% энергии покоя, они регулируют аккрецию и объясняют быстрый рост сверхмассивных дыр в ранней Вселенной.

Связи в графе знаний 1

Уже через 500 миллионов лет после Большого взрыва существуют чёрные дыры в миллиард солнц — в разы быстрее, чем допускали старые модели. Ключ — ударная волна, работающая как космический фонтан: она вышвыривает газ, замедляя аккрецию в 5–7 раз, и преобразует до 10% массы в излучение (сравните с 0.7% у термояда). Такие взрывы могли зажечь первые квазары и объяснить красные точки JWST.

🎯 В ударно-волновых решениях газ не просто падает в чёрную дыру, а совершает «фонтанный» вираж: сначала ударная волна швыряет его наружу, и лишь когда расширяющаяся поверхность нулевой скорости настигает газ, он разворачивается и уже беспрепятственно устремляется к сингулярности.

p_{\rm pre} p_{\rm post} = \frac{\gamma}{1+\gamma}

Произведение собственных импульсов газа до и после ударного фронта постоянно и зависит только от квадрата скорости звука.

Я автор

Космический фонтан: как ударные волны регулируют рост чёрных дыр ✦