Фонтан у чёрной дыры: вещество улетает прочь ✦
Как рождаются сверхмассивные черные дыры в ранней Вселенной? Новое исследование показывает, что при сжатии гигантского газового облака возникают ударные волны, несущиеся почти со скоростью света. Они высвобождают море энергии, замедляя падение вещества — словно пробка на шоссе, где машины то тормозят, то разгоняются. Это помогает объяснить загадочные «маленькие красные точки», найденные телескопом Джеймса Уэбба.
Телескоп Джеймс Уэбб нашёл в ранней Вселенной чёрные дыры массой в миллиарды солнц, хотя времени на их рост было катастрофически мало. Одно из объяснений — прямое сжатие огромного облака почти без тяжёлых элементов. Но такое падение не бывает спокойным.
При резком сжатии возникает ударная волна — словно вода, выплёскивающаяся из узкого горлышка, если влить её слишком быстро.
В итоге дыра получает в 5–7 раз меньше массы.
Но та же волна, по закону эквивалентности массы и энергии, превращает в излучение до десятой доли падающего газа — вдвое эффективнее, чем вращающийся газовый диск. Эта вспышка разогревает облако, создавая яркие «коконы», которые видит Уэбб в активных ядрах далёких галактик (их свет сильно покраснел из-за расширения Вселенной).
В основе расчётов — решения Шварцшильда для чёрных дыр, уравнения общей теории относительности Эйнштейна и теория ударных скачков Ландау; разрывы в потоке неизбежны по закону роста беспорядка, а будущие компьютерные расчёты проверят эти выводы.
🎯 Чтобы чёрная дыра стала видимой на краю Вселенной, ей нужно сначала выплюнуть почти всё, что она собиралась съесть.