Космос. От Солнца до границ неизвестного

Ученые понимали, что их идея вызовет бурную полемику, поэтому они стали искать другое объяснение связи между квазаром и галактикой. Вначале они предположили, что какая-то сила просто вытолкнула квазар HE0450-2958 из галактики. Моделирование процесса слияния двух галактик в одну свидетельствовало о том, что их центральные черные дыры могут рикошетом отлететь друг от друга, а одна – даже улететь в межгалактическое пространство. Однако тогда получается странное совпадение – квазар был выброшен в том же направлении, что и одна из его струй. Кроме того, нет никаких свидетельств о том, что за последние несколько сотен миллионов лет здесь происходило слияние галактик. И, чтобы вырваться из такой большой галактики, как та, о которой идет речь (а это примерно масса нашего Млечного Пути), квазар нужно было толкнуть с такой силой, чтобы он развил скорость 500 км/с. Но он движется гораздо медленней. При такой низкой скорости квазар в конечном итоге упадет в галактику, которую он же, по-видимому, и создал, чтобы занять подобающее ему место в центре галактики.

Рис. 9.1. Что было вначале: галактика или черная дыра?

Некоторые квазары наблюдаются немного в стороне от холодных газовых облаков, состоящих из оксида углерода. Возможно, на примере этих квазаров мы видим стадию, предшествующую звездообразованию. Косвенным образом это подтверждает гипотезу Эльбаза о том, что еще до образования галактик в космосе была эпоха сверхмассивных черных дыр – их масса росла, они стали владыками Вселенной, а уж потом от них произошли галактики.

И если это так, то откуда же появились сами черные дыры? Наблюдения квазаров свидетельствуют о том, что гигантские черные дыры с массами 10 миллиардов солнечных масс образовались в течение миллиарда лет после Большого взрыва. В течение многих лет астрофизики ломали голову над тем, как они смогли так быстро вырасти в таких гигантов.

Один сценарий роста предусматривал, что они выросли из «маленьких» черных дыр звездной массы, образующихся при коллапсе звезд в конце их эволюции. В сверхплотном звездном скоплении некоторые из этих черных дыр могли объединиться и создать одну огромную дыру, которая продолжала расти, подпитываясь газом. Но критики этой идеи справедливо указывают, что в течение первого миллиарда лет после Большого взрыва и слияния черных дыр звездной массы у черных дыр просто не хватило бы времени вырасти во что-то достаточно большое.

Альтернативная гипотеза – образование сверхмассивных звезд. Если бы такая звезда когда-либо вздумала сформироваться, она не смогла бы просуществовать долго – тепла, генерируемого термоядерными реакциями в ее ядре, было бы недостаточно, чтобы противостоять силам гравитации, пытающимся ее раздавить. Такой объект неминуемо и сразу сколлапсировал бы, приведя к образованию черной дыры. Митчелл Бегельман из Университета Колорадо в Боулдере (США) детально изучил эту картину. Согласно его расчетам, зерно сверхмассивной черной дыры может сформироваться внутри сверхмассивной звезды. Затем внешние слои этой причудливой звезды взрываются и обнажают черную дыру, скрытую внутри. Чтобы доказать или опровергнуть эту идею, нам придется дождаться появления следующего поколения телескопов.

Зеленые кляксы атакуют

Вообразите, что вы отправляетесь в ночной поход в отдаленную пустыню, чтобы переночевать вдали от любых признаков цивилизации. Вы достигаете вершины холма и вдруг с удивлением обнаруживаете перед собой здание, залитое искусственным освещением. Ваше изумление будет отчасти напоминать то недоумение, с которым было встречено открытие так называемого объекта Ханни. Это любопытное газовое облако обнаружили в 2007 году. Ярче 30 000 солнц, оно просто плавало в межгалактическом пространстве, не имея никакого видимого источника освещения. К настоящему времени уже обнаружено 19 подобных облаков, и все они светятся, по-видимому, без внутреннего источника энергии.

Вероятно, своей энергетической подпиткой облака обязаны интенсивному излучению от громадных близлежащих черных дыр. Эта связь облаков с огромными черными дырами интересна тем, что теперь с помощью облаков мы можем исследовать, как растут и поглощают материю эти непостижимые чудища.