Насколько большой может быть чёрная дыра?

Черные дыры бывают самых разных размеров, от ширины города до размеров, во много раз превышающих ширину нашей Солнечной системы. Мы рассматриваем их в истинном масштабе: от черной дыры массой в 10 Солнц до Стрельца A*, M87* и TON 618, одной из самых больших из когда-либо обнаруженных, а затем задаемся вопросом, как черные дыры достигают таких размеров: путем поглощения и слияния, в пределах скорости, установленной их собственным светом. Это порождает загадку (гиганты, которые росли слишком быстро в молодой Вселенной), возможный ответ, полученный с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба («звезды-черные дыры»), и, наконец, потолок: при массе более 50 миллиардов Солнц собственный диск черной дыры превращается в звезды, прежде чем успевает ее питать. 0:00 Насколько большой может стать черная дыра? 0:23 От города до TON 618 в натуральную величину 1:31 Как растут черные дыры: поглощение и слияние 2:21 Предел скорости (предел Эддингтона) 2:54 Слишком большие, слишком быстрые 3:28 Тяжелые зародыши и черные дыры в телескопе JWST 4:20 Потолок: около 50 миллиардов Солнц 5:19 Что происходит на краю гигантской дыры? Смотрите далее: Что произойдет, если вы упадете в черную дыру?    • What Happens If You Fall Into a Black Hole?   Источники и дополнительная литература Телескоп горизонта событий / ESO (2019), первое изображение черной дыры M87*: https://www.eso.org/public/news/eso1907/ Телескоп горизонта событий / ESO (2022), первое изображение Стрельца A*: https://www.eso.org/public/news/eso22... Центр космических исследований имени Годдарда НАСА (2023), «Анимация НАСА показывает размеры самых больших черных дыр Вселенной»: https://svs.gsfc.nasa.gov/14335 Шеммер и др. (2004), ApJ 614, 547, спектр TON 618: https://arxiv.org/abs/astro-ph/0406559 Ге и др. (2019), AJ 157, 148, TON 618 примерно на 40 миллиардах Солнц: https://arxiv.org/abs/1903.08830 Мело-Карнейро и др. (2025), MNRAS 541, 2853, черная дыра размером в 36 миллиардов солнечных масс в Космической Подкове: https://arxiv.org/abs/2502.13788 Кораткар и Блэс (1999), PASP 111, 1, температуры аккреционного диска: https://ned.ipac.caltech.edu/level5/S... NANOGrav (2023), ApJL 951, L8, свидетельство гравитационно-волнового фона: https://arxiv.org/abs/2306.16213 Инаёси, Висбал и Хайман (2020), ARA&A 58, 27, как росли первые массивные черные дыры: https://arxiv.org/abs/1911.05791 Ван и др. al. (2021), ApJL 907, L1, квазар размером 1,6 миллиарда солнечных масс, появившийся через 670 миллионов лет после Большого взрыва: https://arxiv.org/abs/2101.03179 Bogdán et al. (2024), Nature Astronomy 8, 126, UHZ1 и тяжелые зародыши: https://arxiv.org/abs/2305.15458 Kocevski et al. (2024), маленькие красные точки в полях JWST: https://arxiv.org/abs/2404.03576 Naidu et al. (2025), "Звезда-черная дыра раскрывает удивительные, окутанные газом «сердца» маленьких красных точек": https://arxiv.org/abs/2503.16596 Русаков и др. (2026), Nature 649, 574, маленькие красные точки как молодые черные дыры в плотных коконах: https://arxiv.org/abs/2503.16595 Scientific American (2026), "Маленькие красные точки JWST могут быть "звездами-черными дырами"": https://www.scientificamerican.com/ar... Эндрю Кинг (2016), MNRAS Letters 456, L109, "Насколько большой может вырасти черная дыра?": https://arxiv.org/abs/1511.08502 Инаёси и Хайман (2016), ApJ 828, 110, независимый потолок примерно от 10 до 60 миллиардов Солнц: https://arxiv.org/abs/1601.02611 Карр и др. (2021), MNRAS 501, 2029, гипотетические «невероятно большие» черные дыры: https://arxiv.org/abs/2008.08077 Примечания к науке: масса TON 618 определяется шириной одной спектральной линии; опубликованные значения для того же спектра варьируются от примерно 40 до 66 миллиардов Солнц, каждое с погрешностью в несколько раз, и мы используем около 40 миллиардов. При такой массе его горизонт событий составляет около 1600 астрономических единиц в поперечнике, что примерно в 26 раз больше ширины орбиты Нептуна, и свету требуется около 9 дней, чтобы пересечь его (темная тень, видимая на изображениях, примерно в 2,6 раза шире горизонта). Потолок около 50 миллиардов Солнц — это теоретическая оценка для типичной черной дыры, питающейся через диск; Вращение диска в том же направлении может увеличить его массу примерно до 270 миллиардов, и черные дыры все еще могут расти за его пределы, не светясь, в основном за счет слияния. Диски вокруг сверхмассивных черных дыр достигают десятков и сотен тысяч градусов. На пределе Эддингтона черная дыра удваивает свою массу примерно каждые 35 миллионов лет (от 30 до 50 миллионов для типичной эффективности). Показания черных дыр в виде маленьких красных точек телескопа JWST являются основной идеей, а не окончательно установленным результатом. Приливное растяжение на горизонте уменьшается пропорционально квадрату массы: это смертельно опасно задолго до края черной дыры массой в 10⁶ Солнц, примерно в триллион раз меньше земной...