Сега астрономите вярват, че има супермасивна черна дупка в центъра на почти всяка галактика във Вселената. За разлика от черните дупки на звездна маса, супермасивните версии може да са се образували различно, преминавайки от облак газ директно в черна дупка - прескачайки изцяло звездната сцена.
От откриването си астрономите все още не знаят как се получават свръхмасивни черни дупки. Но там са, вътре в повечето галактики. Всъщност квазаровите наблюдения показват, че в ранната Вселена са присъствали свръхмасивни черни дупки. Квазарите са едни от най-ярките обекти във Вселената, пламващи от радиацията, излъчвана от супермасивни черни дупки, активно консумиращи материал.
Една от възможностите е тези чудовища да имат смирено начало, като започват като масивна звезда, отиват свръхнови и след това се превръщат в черна дупка. Това е процес, който астрономите разбират доста добре. Проблемът с тази теория е, че тези ранни свръхмасивни черни дупки трябва непрекъснато да растат от самото начало, при максималната скорост, предвидена от физиката. И както виждаме днес, галактиките преминават през активни и спокойни етапи в зависимост от това кога черната им дупка консумира материал.
Но втора възможност е тези черни дупки да са се образували директно, привличайки заедно толкова много материал, че да заобиколят изцяло звездната степен.
Д-р Мичъл К. Бегелман, професор в катедрата по астрофизични и планетарни науки в Университета в Колорадо, Боулдър наскоро публикува документ, озаглавен Създадоха ли се супермасивни черни дупки при директен срив? Тази хартия очертава тази алтернативна теория за образуването на черни дупки в ранната Вселена.
След Големия взрив Вселената се охлади достатъчно, за да се образуват първите звезди от първоначалния водород и хелий. Това беше чист материал, незамърсен от предишните поколения звезди. Астрономите са изчислили, че тези първи звезди, наречени Население III, биха имали максимална скорост, за да могат да събират материал, за да образуват звезда.
Но какво ще стане, ако наоколо има много повече газ? Напред границите, които биха могли да образуват звезда.
С обикновена звезда материалът влиза сравнително бавно, създавайки централна маса. С достатъчно маса звездата се запалва и това създава и външно налягане, което спира допълнително материал да се уплътнява твърде плътно.
Но д-р Бегелман е изчислил, че ако скоростта на надуване надвишава само няколко десети от слънчевата маса годишно, звездното ядро ще бъде толкова здраво свързано, че освобождаването на енергия от ядрен синтез няма да е достатъчно, за да спре ядрото да продължи да договор. Никога не бихте имали звезда, просто щяхте да преминете от облак от водород към плътно свързана централна маса. И после черна дупка.
Въпросът е дали би било възможно материалите да се съберат толкова бързо? Може, ако нещо го натисне ... като тъмна материя. Според д-р Бегелман може да има няколко ситуации, при които външна сила, подобно на гравитацията от голям ореол от тъмна материя, която би могла да работи за принуждаване на газ в централна зона. Всъщност материалът е изчислен така, че да попадне в черна дупка, тъй като това е скоростта, необходима за мощност на квазарите. Въпросът е дали това ще работи, ако черната дупка не е там или наистина е малка.
След като има няколко слънчеви маси на натрупания газ, ядрото започва да се свива под дърпането на нарастващата му маса. Обектът преминава през кратък период на ядрен синтез, когато достигне 100 слънчеви маси, но преминава през тази фаза толкова бързо, че няма шанс да се разшири отново.
В крайна сметка обектът достига няколко хиляди слънчеви маси, а температурата му се е повишила до няколкостотин милиона градуса. В този момент гравитацията най-накрая поема, срутва ядрото и превръща обекта в черна дупка от 10-20 слънчеви маси, която след това започва да изразходва цялата маса около него.
От този момент нататък черната дупка е в състояние да привлече по-нататъшен материал ефективно, нараствайки на максималните нива, предвидени от физиката, в крайна сметка събирайки милиони пъти по-голяма от масата на Слънцето. Ако попадне твърде много материал, бебешката свръхмасивна черна дупка може да действа като мини-квазар - д-р Бегелман е нарекъл това „квазистар“ - пламнал от радиация, тъй като падащият материал се подкрепя в околната среда на черната дупка.
И там е добрата новина: тези квазистари могат да бъдат открити от мощни телескопи. Те обаче ще имат много кратък живот, само с продължителност 100 000 години. Те могат да бъдат незначителни за откриване от предстоящия космически телескоп Джеймс Уеб.
Оригинален източник: хартия Arxiv
