Много вероятно последното изображение, което идва на ум, когато мислим за черни дупки, е, че те трябва да бъдат подхранени, закопчани и защитени, когато са млади. Нови изследвания разкриват, че първите големи черни дупки във Вселената вероятно са се образували и израствали дълбоко в гигантски, звездовидни пашкули, които задушавали мощното си рентгеново излъчване и предотвратявали издухването на околните газове.
„Доскоро мисленето на мнозина е, че свръхмасивните черни дупки започват от сливането на многобройни, малки черни дупки във Вселената“, казва Мичъл Бегелман от Университета в Колорадо-Боулдър. „Този нов модел на развитие на черната дупка показва възможен алтернативен път към тяхното формиране.“
Смята се, че обикновените черни дупки са останки от звезди, малко по-големи от нашето слънце, които са изразходвали горивото си и са умрели.
Но първите големи черни дупки вероятно са се образували от много големи звезди, които са се образували рано във Вселената, вероятно в рамките на първите няколкостотин милиона години след Големия взрив. Уникалният процес на тези големи звезди да станат черни дупки включва образуването на защитен пашкул, направен от газ.
„Новото тук е, че смятаме, че намерихме нов механизъм за формиране на тези гигантски супермасивни звезди, което ни дава нов начин да разберем как големите черни дупки може да са се образували сравнително бързо“, каза Бегелман.
Тези ранни свръхмасивни звезди щяха да нараснат до огромен размер - колкото десетки милиони пъти повече от масата на нашето слънце - и щяха да бъдат краткотрайни, с ядрото му да се разпадне само за няколко милиона години.
Основното изискване за образуването на свръхмасивни звезди е натрупването на материя със скорост около една слънчева маса годишно, каза Бегелман. Поради огромното количество материя, консумирана от супермасивни звезди, последващите семенни черни дупки, които се образуват в техните центрове, може да са започнали много по-големи от обикновените черни дупки.
Бегелман каза, че свръхмасивните звезди, изгарящи водород, трябва да бъдат стабилизирани чрез собственото си въртене или някаква друга форма на енергия като магнитни полета или турбулентност, за да се улесни бързото нарастване на черните дупки в техните центрове.
След като се образуват черните дупки в семената, процесът навлезе във втория си етап, който Бегелман нарече етап „квазистар“. В тази фаза черните дупки бързо нарастваха при поглъщане на материята от издутия обвив газ, който в крайна сметка се надуваше до размер, колкото е слънчевата система на Земята и се охлажда едновременно, каза той.
След като квазистарите се охлаждат покрай определена точка, радиацията започва да избягва с толкова висока скорост, че причинява разсейването на газовата обвивка и оставя след себе си черни дупки до 10 000 пъти или повече от масата на земното слънце. С толкова голям начален старт над обикновените черни дупки, те биха могли да прераснат в свръхмасивни черни дупки милиони или милиарди пъти по-големи от масата на слънцето, или като задигнат газ от околните галактики, или се слеят с други черни дупки при изключително жестоки галактически сблъсъци.
Бегелман каза, че големите черни дупки, образувани от ранните свръхмасивни звезди, биха могли да окажат огромно влияние върху еволюцията на Вселената, включително образуването на галактики, вероятно ще произведат квазари - много ярките, енергийни центрове на далечни галактики, които могат да бъдат трилиона пъти по-ярки отколкото нашето слънце.
Документът на Бегелман ще бъде публикуван в Месечни известия на Кралското астрономическо общество.
Източник: EurekAlert
