Super masyvios juodosios skylės (SMBH) yra sunkiai paaiškinamos. Manoma, kad šie nepaprastieji išskirtinumai yra kiekvienos didelės galaktikos centre (mūsų Paukščių Takas turi), tačiau jų buvimas ten kartais yra lengvai paaiškinamas. Kiek žinome, žlugus milžiniškoms žvaigždėms susidaro juodosios skylės. Bet tas paaiškinimas netinka visiems įrodymams.
Žvaigždžių griūties teorija gerai paaiškina daugumą juodųjų skylių. Pagal šią teoriją žvaigždė, kuri yra bent penkis kartus masyvesnė už mūsų Saulę, beveik nesibaigia. Kadangi žvaigždės branduolio sintezės išorinis slėgis palaiko ją nuo vidinės gravitacijos, kylančios iš savo masės, kažkas turi duoti, kai baigsis kuras.
Žvaigždė patiria hipernovos sprogimą, o paskui pati griūva. Liko juodoji skylė. Astrofizikai mano, kad SMBH prasideda tokiu būdu ir išauga į milžinišką dydį iš esmės „maitindamiesi“ kitais dalykais. Jie išsipučia ir sėdi savo svorio centre tarsi voras, penintis savo tinklo viduryje.
Šio paaiškinimo problema yra ta, kad tai ilgai užtrunka.
Visatoje, mokslininkai pastebėjo senovės SMBH. Šių metų kovą grupė astronomų paskelbė atradę 83 SMBH, kurie yra tokie senoviški, kad nepaisė mūsų supratimo. 2017 metais astronomai atrado 800 milijonų saulės masės juodųjų skylių, kurios buvo visiškai suformuotos tik po 690 milijonų metų po Didžiojo sprogimo. Jie atsirado ankstesnėmis Visatos dienomis, prieš tai nebuvo laiko peraugti į jų supermasyvias formas.
Daugelis šių SMBH yra milijardus kartų masyvesni už Saulę. Jie yra tokiuose dideliuose pokyčiuose, kad jie turėjo būti suformuoti per pirmuosius 800 milijonų metų po Didžiojo sprogimo. Bet nepakanka laiko, kad žvaigždžių žlugimo modelis galėtų juos paaiškinti. Klausimas, su kuriuo susiduria astrofizikai, yra toks: kaip per tiek mažai laiko tos juodosios skylės pasidarė tokios didelės?
Ontarijo (Kanada) Vakarų universiteto tyrėjų pora mano, kad jie tai suprato. Jie turi naują teoriją, vadinamą „tiesioginiu žlugimu“, kuri paaiškina šiuos neįtikėtinai senovės SMBH.
Jų darbas pavadintas „Masinių supermasyvių juodųjų skylių funkcija tiesioginio žlugimo scenarijuje“ ir yra paskelbtas leidinyje „Astrophysical Journal Letters“. Autoriai yra Shantanu Basu ir Arpanas Dasas. Basu yra pripažintas ekspertas ankstyvosiose žvaigždžių formavimo ir protoplanetinių diskų evoliucijos stadijose. Jis taip pat yra Vakarų universiteto astronomijos profesorius. Das taip pat yra iš Vakarų Fizikos ir astronomijos departamento.
Jų tiesioginė žlugimo teorija sako, kad senovės supermasyvios juodosios skylės susidarė ypač greitai per labai trumpą laiką. Tada staiga jie nustojo augti. Jie sukūrė naują matematinį modelį, kad paaiškintų šias greitai besiformuojančias, senovės juodąsias skyles. Jie sako, kad svarbų vaidmenį vaidina Eddingtono riba, kuri yra pusiausvyra tarp žvaigždės spinduliavimo jėgos į išorę ir vidinės gravitacijos jėgos.
Šiose tiesioginio žlugimo juodosiose skylėse Eddingtono riba reguliuoja masės augimą, o tyrinėtojai sako, kad šios senovės juodosios skylės netgi gali peržengti šią ribą nedideliu kiekiu, tuo, ką jos vadina super-Eddingtono akrecija. Tada dėl kitų žvaigždžių skleidžiamos radiacijos ir juodųjų skylių jų gamyba sustojo.
„Supermasyvios juodosios skylės turėjo tik trumpą laiką, kai jos sugebėjo greitai augti, o tam tikru momentu dėl visos juodosios skylės ir žvaigždės sukuriamos radiacijos Visatoje buvo sustabdytos“, - aiškina Basu. pranešimas spaudai. „Tai yra tiesioginio žlugimo scenarijus.“
„Tai yra netiesioginis stebimas įrodymas, kad juodosios skylės atsiranda dėl tiesioginių griuvimų, o ne nuo žvaigždžių liekanų“, - sakė A. Basu.
Ši naujoji teorija efektyviai paaiškina tai, kas kurį laiką buvo sudėtinga astronomijos problema. Basu mano, kad šiuos naujus rezultatus galima panaudoti stebint ateityje, kad būtų galima susidaryti įspūdį apie labai masyvių juodųjų skylių, kurios egzistuoja labai ankstyvaisiais mūsų visatos laikais, susidarymo istoriją.
Šaltiniai:
- Pranešimas spaudai: Tyrėjai šviečia dėl juodųjų skylių atsiradimo
- Tyrimo darbas: Supermasyvių juodųjų skylių masinė funkcija tiesioginio žlugimo scenarijuje
- Žurnalas „Kosmosas“: per didelis, per greitai. Juodoji skylė pabaisa, pamatyta netrukus po didžiojo sprogimo
- Prinstono universitetas: Astronomai aptinka 83 supermasyvias juodąsias skylutes ankstyvojoje visatoje
- Vikipedija: „Eddington Luminosity“ (riba)
