Американский астрофизик Бенджамин Бромли предложил оригинальную гипотезу, объясняющую происхождение и быстрый рост сверхмассивных черных дыр. До сих пор ученые не знают наверняка, откуда берутся эти прожорливые гиганты. Бромли уверен, что если обычная черная дыра начинает "питаться" двойными звездными системами, то она становится сверхмассивной.

Сверхмассивные черные дыры, которые, по предположениям астрофизиков, находятся в центре большинства галактик — объекты загадочные. Например, до сих пор толком неизвестно, как они появляются. Насчет черной дыры, имеющей массу, близкую к звездной, вроде бы все понятно — этот объект является конечной стадией эволюции светила и возникает как результат гравитационного коллапса ядра гибнущей звезды.

Однако сверхмассивные черные дыры таким образом возникать не могут — это какой же должна быть звезда, если после ее коллапса образовался объект массой около 105-1010 масс Солнца! Да таких просто в природе не бывает — иначе вспышку от ее взрыва сразу бы заметили. Кроме того, при вспышке любой сверхновой звезды большая часть массы выбрасывается, и остатка явно не хватило бы для образования огромной черной дыры. Значит, черные гиганты должны рождаться как-то иначе. И на этот счет существует несколько версий.



Одна из них предполагает, что сверхмассивные черные дыры образуются при коллапсе больших газовых облаков. Вещество, составляющее эти облака, начинает "слипаться" и образует так называемую релятивистскую звезду больших размеров. Однако, это образование является весьма неустойчивым из-за образования электронно-позитронных пар в ее ядре.



В результате такая звезда быстро коллапсирует в сверхмассивную черную дыру, минуя стадию взрыва сверхновой. Модифицированным вариантом данной версии является предположение о том, что сверхмассивные черные дыры могут являться результатом совместного коллапса плотных звездных кластеров. Этот процесс, согласно расчетам, тоже должен идти без вспышки сверхновой.

Обе версии кажутся вполне логичными, однако у них есть один серьезный недостаток — подобных явлений пока никто еще во Вселенной не наблюдал. То есть обе гипотезы являются исключительно теоретическими. Этим же недостатком грешит и третья версия рождения этих загадочных гигантов — будто бы они образуются при столкновении галактик в результате слияния нескольких обычных черных дыр. Поскольку это "космическое ДТП" полностью еще ни один астроном не видел, то и сказать наверняка, что произойдет именно слияние (а не взаимное расталкивание черных дыр — этот вариант тоже вполне возможен) на данный момент нельзя.

Еще одна гипотеза говорит о том, что сверхмассивная черная дыра вполне может возникнуть из обычной путем поглощения последней все новых и новых порций вещества. По мнению астрофизиков космическая "обжора" черного цвета может глотать как обычные скопления пыли и газа, так и звезды. Однако имеется одно "но" — в центральной части галактик, где и расположены гиганты, пыли и газа очень мало. Звезд тоже часто "под рукой" у растущей дыры нет.

Соответственно, сверхмассивные дыры в таком случае должны расти очень медленно — настолько, что в настоящее время многие из них не должны были набрать той массы, которую они имеют (если считать от Большого взрыва). Но это не так — масса большинства сверхмассивных дыр громадная. Значит, они росли быстро. Но что же в таком случае служило им "пищей"?

И вот недавно американский астрофизик Бенджамин Бромли из Университета Юты (США) предложил оригинальное объяснение данного парадокса. Он убежден, что быструю скорость роста сверхмассивных черных дыр обеспечивает их "питание" двойными звездными системами. "Уверен, что это — основной путь роста сверхмассивных черных дыр" — говорит исследователь.

По его мнению, поглощение газа и пыли обычной дырой — недостаточно эффективный механизм для столь стремительного роста. Хотя бы потому, что вещество, перетекая в дыру, закручивается вокруг нее, как следствие, значительная его часть просто отбрасывается прочь. Поэтому такая "пища", хоть и может вносить определенную роль в рост дыры, но не может служить основной его причиной. А вот с двойными системами все куда интереснее.

Дело в том, что подобную систему можно рассматривать, как целостный объект, части которого связаны взаимной гравитацией. Размеры этого объекта намного больше размеров каждой из частей по отдельности. В результате, для того, чтобы одна из частей была уловлена притяжением черной дыры, сама система не должна приближаться к дыре так близко, как одинарная звезда. Проще говоря, двойную звездную систему черная дыра может притянуть с достаточно далекого расстояния.



По мнению Бромли, как только такая система подойдет близко к черной дыре, одна из звезд (та, что окажется ближе), будет втянута пожирательницей, чьи размеры после этого возрастут. Другой же участник тандема будет отброшен прочь с огромной скоростью, доходящей до нескольких миллионов километров в час (в процессе поглощения из дыры будут бить мощные релятивистские струи, которые и отбросят "счастливца").

Астрофизик уверен, что именно эти чудом спасшиеся светила и есть те самые загадочные сверхбыстрые звезды, которые были обнаружены в нашей галактике достаточно давно. Кстати, ученые долгое время так и не могли объяснить их огромную скорость перемещения (таковая для нормальной звезды исчисляется сотнями тысяч километров в час, а вовсе не миллионами).



Но если гипотеза Бромли правильна, то все встает на свои места. Сверхмассивная черная дыра в Стрельце А*, находящаяся в центре Млечного пути, быстро выросла из-за того, что пожирала одного участника двойной звездной системы, а второму давала такого "пинка", что тот до сих пор носится по галактике сломя голову и никак не может остановиться. Получается, что Бенджамин Бромли одной гипотезой "убил двух зайцев" — то есть дал объяснение двум загадочным явлениям.

Впрочем, пока что рано говорить о том, что на вопрос о происхождении сверхмассивных черных дыр был дан полный и окончательный ответ. Дело в том, что гипотеза Бромли тоже пока что не подтверждена наблюдениями. И ее можно будет считать корректной лишь тогда, когда астрофизики увидят, как черная дыра "кушает" двойную звездную систему…