Ученые определили предельные размеры черных дыр

Британский астрофизик Эндрю Кинг из университета Лейчестера установил, что черные дыры Галактик не растут бесконечно, а, как и все в этом мире, имеют определенный предел в этом процессе.

К такому неожиданному выводу Кинг пришел, пытаясь объяснить, почему за последнее время было найдено множество черных дыр-«тяжеловесов», масса которых колебалась в пределах 20-30 миллиардов солнечных масс, но ни одна из них не преодолела этот предел.

При изучении процессов, наблюдаемых в пространстве вокруг сверхмассивных черных дыр и прилегающих к ним уголках галактик, ученый обратил внимание на тот факт, что масса черной дыры оказывает серьезное влияние на поведение диска аккреции – ее главного источника «пищи».

Диск аккреции представляет собой тонкий «бублик» из перемолотых останков звезд и планет, которые окружают черную дыру. В процессе движения под действием ее притяжения этот «бублик» начинает разогреваться до очень высоких температур. В результате разогрева диск начинает светиться, что дает астрономам возможность видеть черные дыры в центральной части галактик.

Со слов Кинга, стабильность и радиус «бублика» зависят от того, на каком расстоянии от черной дыры находится точка, через которую проходит самая ближняя к ней орбита, по которой обломки звезды или планеты смогут достаточно спокойно вращаться вокруг черной дыры без риска быть разорванными ее притяжением.

Местонахождение этой точки зависит от массы черной дыры – чем она больше, тем дальше находится «безопасная» орбита, тем меньше будет радиус диска аккреции. Проще говоря, чем больше масса черной дыры, тем тоньше будет «бублик» из материи, служащей «пищей» для дыры.

Это обуславливается тем, что на значительном расстоянии от сингулярности материя диска аккреции будет достаточно сильно охлаждаться для того, чтобы она могла образовывать «комки» материи и формировать звезды. Рождение же звезды и ее притяжение разрушит диск.

Расчеты Кинга показывают, что максимально возможная масса черной дыры, при которой диск из раскаленной пыли и газа будет существовать, находится в пределах 50 миллиардов солнечных масс. Эти расчеты укладываются в результаты наблюдений: самые тяжелые черные дыры, известные ученым, S5 0014+813 и Н1821+643, «весят» по 30-40 миллиардов масс Солнца.

По мнению Кинга, возможно существование более тяжелых черных дыр. Это может быть в случае слияния черной дыры максимальной массы с более легкой «кузиной». Но в этом случае она станет невидимой, так как этот процесс не породит вспышки света. Обнаружить такую черную дыру можно будет только по искривлению света проходящих в ее окрестностях звезд или по гравитационным волнам, порождаемым в процессе слияния.