Видео

Транскрипт

Квазизвёзды, возможно, были самыми большими из когда-либо существовавших звезд

Они горели ярче, чем галактики, и были больше любой звезды сегодня или в будущем.

Но помимо размера, особенными и странными их делает то, что глубоко внутри у них

были заняты космическим паразитом, бесконечно голодной черной дырой. Как это вообще возможно?

Чёрные дыры — странные, но квазизвёзды превосходят их в этой странности, чтобы разрушить все, что мы знаем

о том, как звёзды формируются и растут. Их существование было возможно только в течение короткого промежутка времени в

ранней Вселенной. Но если бы они существовали, то разгадали бы одну из величайших загадок космологии.

Квазизвёзды были чрезмерно огромными, как бы вы на них ни смотрели. Самые массивные звезды

на сегодня имеют около 300 солнечных масс, а черные дыры имеют до 10 миллионов солнечных масс

практически чистого водорода. Давайте уделим немного времени, чтобы посмотреть, как это выглядит.

Солнце. Везен. ЛЛ Пегаси. Самая большая звезда. И, наконец, квазизвезда. Её масштаб невозможно

описать словами: более чем в 800 000 раз больше нашего Солнца, или 380 раз больше самой большой звезды, которую мы знаем сегодня.

А далеко под её поверхностью находится черная дыра,

которая быстро растет, пожирая миллиарды и миллиарды тонн материи в секунду.

Обычно звезды рождаются из гигантских облаков, скоплений от тысяч до миллионов солнечных

масс, в основном водорода. В этих облаках материя начинает скапливаться вокруг самых плотных

точек внутри. По мере того, как эти пятна уплотняются, их гравитационное притяжение усиливается, и они увеличиваются

быстрее. В конце концов, они производят столько тепла и давления, что зажигают реакции синтеза.

И рождается новая звезда. Но это накладывает ограничения на их размер: ядерный распад реализует столько излучения

энергии, что та сдувает окружающее её газовое облако. Новая малышка-звезда не может набирать большую массу.

Отныне звезда живет на грани между двумя силами:

гравитация сжимает, пытаясь раздавить звезду, а излучение, создаваемое распадом,

толкает наружу, пытаясь взорвать звезду. Через миллионы и миллиарды лет,

в ядре заканчивается топливо и баланс ломается, разрушая звезду.

Но жизненный путь квазизвезды отличался достаточно сильно.

Монстры ранней Вселенной

Через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва, когда Вселенная была намного меньше, вся материя

существовала в большей плотности. Вселенная была намного плотнее и горячее.

Темная материя была доминирующим игроком, формируя гигантские структуры, называемые гало темной материи.

Эти гало темной материи были настолько массивны, что втягивали и концентрировали

невообразимо гигантские количества газообразного водорода, становясь местом рождения первых звезд и галактик.

Образовались гигантские облака водорода, некоторые из которых были массивнее 100 миллионов Солнц: больше, чем масса небольших

галактик. В этой уникальной среде, которой больше никогда не будет, огромное гравитационное

притяжение гало темной материи втянуло газ в его центр и создало чрезвычайно массивные звезды.

Как мы уже говорили, когда звезда рождается, она сдувает создавшее ее газовое облако – но эти

но эти титанические облака в ранней Вселенной были настолько огромны и массивны, что даже после рождения звёзд

больше и больше газа накапливалось в новорождённой звезде, заставляя её расти до невероятных пропорций.

Молодая звезда вынуждена расти, расти и расти, становясь все более и более массивной, пока в

в некоторых случаях, не достигала массы 10 миллионов Солнц. Сокрушаемое гравитацией, её ядро становится

горячее и горячее, отчаянно рвется наружу, пытается взорваться на части – но безрезультатно.

Слишком много массы и слишком много давления. Баланс невозможно удержать.

Как сверхновая на ускоренной перемотке, ядро схлопывается в чёрную дыру.

Обычно это был бы конец: сегодняшние звёзды становятся сверхновыми,

затем образуется чёрная дыра и всё успокаивается. Но в этом случае звезда переживает свою собственную смерть.

Огромный взрыв сотрясает звезду изнутри,

но и этого недостаточно – звезда настолько огромна и массивна

что даже сверхновая не может уничтожить её – теперь у неё чёрная дыра вместо сердца.

Она небольшая, диаметром в несколько десятков километров, в центре штуки размером с Солнечную систему.

Монстр растёт

Звёзды рождаются из быстро вращающегося и коллапсирующего газа, поэтому они тоже вращаются.

Когда чёрная дыра рождается в центре звезды, она сохраняет его угловой момент. Это значит, что материя,

которая поглащается, не просто падает по прямой, вместо этого она выходит на орбиту чёрной дыры,

движется всё меньшими и кругами и набирает скорость. Итог — акреационный диск,

где газ вращается со скоростью, близкой к скорости света. Только небольшое количество газа фактически попадает

в любой данный момент. Проще говоря, чёрная дыра кладёт много еды на стол и лишь потихоньку откусывает от неё.

Но материя, запертая в акреационном диске, переживает непростые времена: трение

и столкновения частиц разогревают её до температур в миллионы градусов.

Активно питающиеся черные дыры имеют невероятно горячие и мощные аккреционные диски.

Это тепло от диска дополнительно ограничивает то, сколько черная дыра может поглотить: как и ядра

звёзд, сверхгорячий материал создаёт излучение, которое сдувает большую часть еды в пределах его досягаемости.

Выходит, что даже если бы черная дыра имела доступ к любому количеству пищи, она могла бы расти только медленно.

Чёрная звезда, запертая внутри квазизвезды отличается. Огромное давление, окружающее её

толкает материю прямо в черную дыру, преодолевая все ограничения на скорость поглощения.

Этот процесс настолько жестокий и выбрасывает так много энергии, что акреационный диск становится

горячее и выбрасывает куда больше излучения, чем ядро любой другой звезды — достаточно, чтобы

сдерживать вес 10 миллионов Солнц. Появляется невероятно опасный баланс:

миллионы солнечных масс стремятся к чёрной дыре дыре, а агрессивное излучение, питаемое силой чёрной дыры, выталкивается наружу.

На протяжении следующих нескольких миллионов лет, квазизвезда поглощает себя изнутри. Чёрная дыра

растёт до тысяч солнечных масс, и чем больше она становится, тем быстрее она поглощает материю, что разогревает звезду

ещё больше и провоцирует её расширение. В своей финальной фазе, квазизвезда становится

больше нашей Солнечной системы более, чем в 30 раз – по-настоящему огромнейшая звезда, что могла существовать во вселенной.

Сильные магнитные поля в ее ядре извергают струи плазмы с полюсов черной дыры,

которые пронзают звезду и выбрасываются в космос, превращая ее в космический маяк.

Должно быть, это было одно из самых впечатляющих зрелищ, когда-либо существовавших во Вселенной.

Но это также означает конец. Она становится слишком огромной и акреационный диск слишком

мощным: паразит уничтожает своего хозяина, разрывая его на части. Чёрная дыра с массой более 100,000

Солнц прорывается наружу, охотясь за своей новой добычей, не оставляя позади ничего, кроме звёздного каркаса.

Сверхмассивный вопрос

Если квазизвёзды существовали, они могли бы раскрыть одну из величайших тайн Вселенной.

Супермассивные чёрные дыры, что мы видим в центрах галактик,

они… СЛИШКОМ большие! Их существование не должно быть возможно.

Чёрные дыры рождаются из обычных сверхновых, могут быть массой в десятки солнечных по большей части.

И на основе процесса, который мы объяснили ранее, они растут медленно. Чёрные дыры,

сливаясь друг с другом, могут образовать чуть более крупные чёрные дыры массой в несколько сотен Солнц.

Чтобы сформировалась чёрная дыра в тысячи или даже миллионы солнечных масс,

должно пройти миллионы и миллиарды лет.

И все же мы знаем, что некоторые сверхмассивные черные дыры уже имели

800 миллионов солнечных масс всего спустя 690 миллионов лет после Большого Взрыва.

Квазизвезда — как чит-код для чёрной дыры. Если они формировались очень рано в нашей Вселенной

и образовавшиеся из них черные дыры имели массу в тысячи солнечных, то они могли быть

семенами для сверхмасиивных чёрных дыр. Эти семена могли пустить корни в центрах ранних

галактик, сливаясь с другими и набирая достаточно материи, чтобы гарантировано расти быстро.

Возможно, очень скоро мы сможем подтвердить их существование в прошлом. Телеском Джеймса Уэбба

направляет свои сенсоры, чтобы исследовать дальние уголки Вселенной, глядя назад во времени,

к ранней Вселенной, что мы больше не можем видеть. Если нам повезёт, мы сможем быть свидетелями

проблесков этих трагических титанов в краткий момент между их формированием и разрушением.

До тех пор, позвольте нам отправиться в визуальное путешествие снова, веселья ради.

Звёзды огромны — квазизвёзды куда больше.

Планируя на долгий срок

такой проект, как телескоп Джеймс Уэбб, требует серьёзного

финансирования. Но даже личные финансы — это кошмар, с которым можно справиться самостоятельно.

Вот почему мы хотим познакомить вас с Rocket Money, спонсором сегодняшнего видео. Так же, как и исследовательские

проекты финансируются профессионалами, ваши финансы тоже заслуживают внимания.

Rocket Money — финансовая платформа «всё в одном»,

которая помогает управлять расходами и сохранять деньги.

Вы можете использовать её, чтобы отменять нежелательные подписки, снижать ваши счета,

создавать бюджеты, остлеживать ваш кредитный рейтинг и создавать умную систему сберегательных счетов.

Больше всего нам нравится функция отмены подписки. Платформа определяет повторяющиеся

платежи и помогает вам отменить те, которые вам больше не нужны. Нет необходимости проходить через длительное время ожидания

со службой поддержки, вы можете просто кликнуть «Отменить» в приложении. Вы также можете загружать скриншоты

счетов, которые вы хотите оптимизировать, и Rocket Money приступит к работе, согласовывая ваш счёт за вас.

Присоединяйтесь к 3,4 миллионам пользователей, использующих Rocket Money для оптимизации своих финансов и

скачивайте приложение сегодня. Вы можете получить доступ к функциям как планирование бюджета

бесплатно, и разблокировать все остальные с премиальной подпиской.

Rocket Money делает проще, чем когда либо процесс уменьшения расходов и увеличения сбереженияй – по сути,

распоряжение вашими деньгами не должно быть так сложно, как ракетостроение.

Мы знаем, что вы ждали достаточно долго. Раскроем следующий

Лимитированный значок. Это наша Вселенная – в масштабе. Примерно через 10^-35 секунд после

Большого Взрыва видимая вселенная была размером с камень, прежде чем расшириться.

Предзаказ доступен только в течение 72 часов, поэтому вы можете оформить его сейчас или никогда больше.

Добавьте его к своей коллекции значков, или начните собирать новую. Значок под номером три мы покажем вскоре.

Пока год 12,022 медленно идёт к концу (шутим,

время летит слишком быстро) мы возьмём небольшую паузу на перезарядку наших

батарей. Спасибо каждому из вас. За всю любовь и поддержку.

Мы желаем вам мирного и уютного окончания года. Полные энергии, увидимся в январе!