В журнале «Природа» («Nature») астроном Университета штата Огайо Стелайос Казанцидис (Kazantzidis) и коллеги описывают компьютерные симуляции, в которых смоделировано развитие галактик и черных дыр по прошествии первых миллиардов лет после Большого взрыва (Big Bang).
Считается, что нашей Вселенной 14 миллиардов лет. Однако другие астрономы недавно решили, что большие галактики сформировались в истории вселенной намного раньше, чем до сих пор было принято считать - в течение первого миллиарда лет, объяснил Казанцидис.
Эти новые компьютерные моделирования показывают, что первые супермассивные черные дыры, вероятно, родились, когда эти ранние галактики столкнулись и слились воедино.
"Наши результаты добавляют новую веху к важному пониманию того, как во Вселенной формируется ее структура", сказал ученый.
На протяжении более двух десятилетий преобладающим взглядом среди астрономов был тот, по которому галактики развивались иерархически - то есть сначала гравитация соединила небольшие части материи вместе, и эти маленькие части постепенно объединялись, формируя более крупные структуры.
Казанцидис и его команда перевернули эту идею с ног на голову.
"Наш результат показывает, что большие структуры - галактики и массивные черные дыры — в рамках истории Вселенной растут очень и очень быстро, - сказал он. - Удивительно, однако это противоречит иерархическому формированию структуры".
Парадокс можно считать решенным, как только каждый понимает, что темная материя растет иерархически, но обычная материя нет, рассуждает исследователь. "Обычная материя, которая составляет видимые галактики и супермассивные черные дыры, действует более эффективно, и это верно также по отношению к тому, когда Вселенная была еще очень молодой, что привело к началу антииерархического формирования галактик и черных дыр".
Для Казанцидиса и других астрономов наша галактика Млечный путь по сравнению с другими невелика.
Поэтому, когда речь идет об обычной материи, такие большие структуры, как гигантские галактики и сверхмассивные черные дыры, объединяются быстро, а меньшие по размерам - как наша галактика Млечный Путь и сравнительно небольшая черная дыра в ее центре - формируются медленнее. Галактики, которые сформировали самые первые супермассивные черные дыры, все еще вокруг нас, добавил Казанцидис.
"Одна из них, вероятно, это наш сосед по Скоплению галактик в созвездии Девы, эллиптическая галактика M87", отметил исследователь.
