Astronomai dabar mano, kad beveik kiekvienos Visatos galaktikos centre yra didžiulė juodoji skylė. Skirtingai nuo žvaigždžių masinių juodųjų skylių, supermasyviosios versijos galėjo susidaryti kitaip, eidamos iš dujų debesies tiesiai į juodąją skylę - visiškai praleidžiant žvaigždės sceną.
Nuo pat atradimo astronomai vis dar nežino, kaip atsirado juodosios skylės. Bet ten jie yra daugumos galaktikų viduje. Tiesą sakant, kvazaro stebėjimai rodo, kad ankstyvojoje Visatoje buvo supermasyvių juodųjų skylių. Kvazarai yra vieni ryškiausių visatos objektų, liepsnojančių dėl spinduliuotės, kurią skleidžia supermamos juodosios skylės, aktyviai naudojančios medžiagas.
Viena galimybė yra tai, kad šie monstrai turėjo nuolankų pradžią, pradedant kaip didžiulė žvaigždė, eidami į supernovas, o vėliau tapdami juodąja skyle. Tai procesas, kurį astronomai supranta gana gerai. Šios teorijos problema yra ta, kad šios ankstyvosios supermasyviosios juodosios skylės nuo pat pradžių turėjo nuolat augti, maksimaliu fizikos numatomu greičiu. Ir kaip mes matome šiandien, galaktikos eina per aktyvius ir ramybės etapus priklausomai nuo to, kada jų juodoji skylė sunaudoja medžiagą.
Bet antra galimybė yra tai, kad šios juodosios skylės susiformavo tiesiai, susitraukdamos tiek medžiagos, kad visiškai aplenkė žvaigždžių stadiją.
Kolorado universiteto, Boulderio universiteto Astrofizikos ir planetų mokslų katedros profesorius, daktaras Mitchell C. Begelmanas neseniai paskelbė pranešimą pavadinimu Ar tiesioginės griūties metu susidarė supermasyvios juodosios skylės? Šiame darbe pateikiama alternatyvi juodųjų skylių susidarymo ankstyvojoje Visatoje teorija.
Po Didžiojo sprogimo Visata pakankamai atvėso, kad iš pradinio vandenilio ir helio susidarytų pirmosios žvaigždės. Tai buvo gryna medžiaga, neužteršta ankstesnių žvaigždžių kartų. Astronomai apskaičiavo, kad šios pirmosios žvaigždės, vadinamos III populiacija, turėtų maksimalų greitį, kad jos galėtų surinkti medžiagą kartu, kad sudarytų žvaigždę.
O kas, jei aplink būtų daug daugiau dujų? Perženkite ribas, kurios galėtų sudaryti žvaigždę.
Naudojant įprastą žvaigždę, medžiaga gaunasi palyginti lėtai, sukurdama centrinę masę. Esant pakankamai masės, žvaigždė užsidega ir tai sukuria išorinį slėgį, kuris sustabdo tolesnę medžiagos suspaudimą per stipriai.
Bet daktaras Begelmanas apskaičiavo, kad jei kritimo greitis viršija tik keletą dešimtųjų saulės masės per metus, žvaigždžių branduolys būtų taip tvirtai sujungtas, kad branduolių sintezės energijos išsiskyrimo nepakaktų, kad šerdis toliau tęstųsi. sutartis. Jūs niekada neturėtumėte žvaigždės, jūs tiesiog eitumėte iš vandenilio debesies į sandariai surištą centrinę masę. Ir tada juodoji skylė.
Kyla klausimas, ar būtų įmanoma taip greitai surinkti medžiagą? Tai gali padaryti, jei kažkas tai stumia ... kaip tamsiosios medžiagos. Pasak daktaro Begelmano, gali būti keletas situacijų, kai išorinė jėga, pavyzdžiui, sunkumas, atsirandantis iš didelio tamsiosios medžiagos halo, kuris galėtų veikti, kad priverstų dujas patekti į centrinę zoną. Tiesą sakant, buvo apskaičiuota, kad medžiaga greitai patenka į juodąją skylę, nes tai yra greitis, reikalingas energijos kvazariams. Tačiau kyla klausimas, ar jis veiks, jei juodosios skylės nėra arba ji yra tikrai maža.
Kai tik yra kelios saulės masės sukauptos dujos, šerdis pradeda trauktis, nes didėja jos masė. Objektas išgyvena trumpą branduolių sintezės periodą, kai pasiekia 100 saulės masių, tačiau jis praeina per šią fazę taip greitai, kad nebeturi galimybės vėl plėstis.
Galų gale objektas pasiekia kelis tūkstančius saulės masių, o jo temperatūra pakilo iki kelių šimtų milijonų laipsnių. Šiuo metu gravitacija pagaliau perima, suskaido šerdį ir paverčia daiktą į 10-20 saulės masės juodąją skylę, kuri tada pradeda sunaudoti visą aplink ją esančią masę.
Nuo to laiko juodoji skylė gali efektyviai panaudoti kitas medžiagas, augant maksimaliam fizikos numatytam lygiui, galiausiai sukaupdama milijonus kartų didesnę Saulės masę. Jei patenka per daug medžiagų, supermasyvi kūdikio juodoji skylė gali veikti kaip mini kvazaris - daktaras Begelmanas tai pavadino „kvazistaru“ - liepsnojančiu radiacija, nes juodosios skylės aplinkoje susidaro įbrėžusios medžiagos.
Ir yra geroji žinia: šiuos kvazistačius gali aptikti galingi teleskopai. Tačiau jų gyvenimo trukmė būtų labai trumpa - tik 100 000 metų. Būsimasis Džeimso Webbo kosminis teleskopas juos gali šiek tiek aptikti.
Originalus šaltinis: „Arxiv“ popierius
