Анализът на рентгенови данни разкрива как черните дупки са достигнали огромни размери

Екип от учени от Държавния университет в Пенсилвания е извършил глобален анализ на динамиката на растежа на свръхмасивните черни дупки. Данните са взети от рентгенови обсерватории и моделиране, което позволява да се проследи как тези свръхмасивни обекти са натрупали около 90% от масата си през последните 12 милиарда години. Остава загадка как първоначалните 10% от масата им са се натрупали в младата Вселена.

Свръхмасивните черни дупки с маси, по-големи от един милион слънчеви маси, нарастват главно чрез два процеса: акреция на материя и сливане с други черни дупки. Акрецията може да се проследи чрез интензивността на рентгеновото излъчване, генерирано от нагретия газ във вътрешната зона на акреционния диск и струите вещество, изхвърляни от полюсите на черната дупка. Това рентгеново излъчване се измерва от космическите обсерватории и позволява учените да изчислят скоростта на акреция на маса - около една слънчева маса на година.

Сливането на черни дупки е по-сложен процес за измерване, но учените разполагат с наблюдения от сливания на галактики с черни дупки в центровете им. Според моделите този процес добавя маса на черната дупка със скорост от една слънчева маса на всеки няколко десетилетия.

Тези процеси обясняват около 90% от масата на свръхмасивните черни дупки, натрупана през последните 12 милиарда години. Все още остава неясно как черните дупки са натрупали останалите 10% от масата си в първите 1,8 милиарда години след Големия взрив. Този въпрос вероятно ще бъде разгадан с помощта на инфрачервената обсерватория "Джеймс Уеб".