Juodosios skylės, kurių milijardas kartų didesnis nei Saulės masė, yra daugelio galaktikų širdyje ir skatina jų evoliuciją. Nors šiandien jie yra paplitę, įrodymai apie supermasyvias juodąsias skylutes, egzistuojančias nuo Visatos pradžios, maždaug po milijardo metų po Didžiojo sprogimo, metų metus glumino astronomus.
Kaip šie milžinai galėjo išaugti taip masiškai per palyginti trumpą laiką, kurį jie turėjo susiformuoti? Naujas tyrimas, kurį veda Tal Alexanderis iš Weizmanno mokslo instituto ir Priyamvada Natarajn iš Jeilio universiteto, gali būti sprendimas.
Juodosios skylės dažnai klysta kaip monstras būtybės, kurios didžiuliu greičiu čiulpia dulkes ir dujas. Bet tai negalėjo būti toliau nuo tiesos (tiesą sakant, žodžiai „čiulpia“ ir „juodoji skylė“ tame pačiame sakinyje verčia mane susigūžti). Nors jie paprastai kaupia ryškių akcentų diskus - besisukančius dujų ir dulkių diskus, kurie daro juos matomus matomoje Visatoje - šie diskai iš tikrųjų riboja augimo greitį.
Pirma, kai kaupimosi disko medžiaga priartėja prie juodosios skylės, susidaro transporto spūstys, kurios sulėtina bet kurią kitą įbrėžtą medžiagą. Antra, šiose kamščiuose susidūrus medžiagai, ji įkaista ir sukuria energijos spinduliuotę, kuri išstumia dujas ir dulkes iš juodosios skylės.
Žvaigždė ar dujų srautas iš tikrųjų gali būti stabilioje orbitoje aplink juodąją skylę, panašiai kaip planeta skrieja aplink žvaigždę. Taigi astronomams yra gana sudėtinga apgalvoti būdus, kaip priversti juodąją skylę išaugti iki supermamaus dydžio.
Laimei, Aleksandras ir Natarajanas galėjo rasti būdą, kaip tai padaryti: įdėję juodąją skylę į tūkstančių žvaigždžių spintą, jie gali veikti be apribojimų kaupimo diskui.
Manoma, kad juodosios skylės susidaro tada, kai išleidus branduolinį kurą sprogs didžiulės žvaigždės, sveriančios dešimtis saulės masių. Neturėdama branduolinės krosnies, esančios šerdyje, stumiama prieš gravitaciją, žvaigždė griūva. Nors vidiniai sluoksniai patenka į vidų ir sudaro tik apie 10 saulės masių juodąją skylę, o išoriniai sluoksniai krinta greičiau, pataikydami į vidinius sluoksnius ir atsigaudami didžiuliame supernovos sprogime. Bent jau tokia yra paprasta versija.
Komanda pradėjo nuo juodosios skylės, sukurtos iš šio žvaigždinio sprogimo, modelio, įterpto į tūkstančių žvaigždžių spiečius. Į juodąją skylę krito nenutrūkstamas tankių, šaltų, nepermatomų dujų srautas. Bet štai koks triukas: daugelio šalia esančių žvaigždžių gravitacinis traukimas atsitiktinai sukėlė zigzagą ir neleido susidaryti akcento diskui.
Neturėdamas akcentinio disko, ne tik materija gali lengviau patekti į juodąją skylę iš visų pusių, bet ir sulėtinta ne pačiame kirpimo diske.
Apskritai, modelis rodo, kad juodoji skylė, 10 kartų didesnė už Saulės masę, galėtų išaugti daugiau nei 10 milijardų kartų daugiau nei Saulės masė per vieną milijardą metų po Didžiojo sprogimo.
Straipsnis buvo paskelbtas „Science“ rugpjūčio 7 d. Ir yra prieinamas internete.
