То је једна од загонетки космологије и еволуције звезда: како су супермасивне црне рупе постале тако ... добро, супермасивно…у раном Универзуму, када наизглед није прошло довољно времена да сами акумулирају масу кроз сталне процесе акрекције? Потребно је неко време да поједете материју од милијарду соларних маса, чак и са здравим апетитом и много унутар гравитационог досега. Али ипак су ту: црне рупе чудовишта честе су у неким од најудаљенијих галаксија, пахуљајући њихов брзи раст, чак и док је Универзум управо славио свој милијарду рођендан.
Сада, недавна открића истраживача из Цалтецх-а указују на то да су ови древни СМБ настали смрћу одређених врста првобитних џиновских звезда, егзотичних звјезданих диносаура који су постали велики и умрли млади. Током њиховог насилног колапса не само један, већ и један два стварају се црне рупе, а свака скупља своју масу пре него што се на крају споји у једно супермасивно чудовиште.
Погледајте симулацију и сазнајте више о томе како се то догађа у наставку:
Из вијести из Цалтецх-а Јессице Столлер-Цонрад:
Да би истражио порекло младих супермасивних црних рупа, Цхристиан Реиссвиг, постдокторски асистент НАСА-е Ајнштајн из Цалтецх-а и Цхристиан Отт, доцент теоријске астрофизике, обратили су се моделу који укључује супермасивне звезде. О овим џиновским, прилично егзотичним звездама постоји хипотеза да постоје само кратко време у раном Универзуму.
Прочитајте још: Како црне рупе постају супер масивне?
За разлику од обичних звезда, супермасивне звезде су стабилизоване против гравитације углавном сопственим фотонским зрачењем. У веома масивној звезди, фотонско зрачење - спољни ток фотона који настаје услед врло високих унутрашњих температура звезде - гура гас из звезде према унутра, у супротности са гравитационом силом која вуче гас назад унутра.
Током свог живота, супермасивна звезда се полако хлади због губитка енергије емисијом фотонског зрачења. Како се звезда хлади, она постаје компактнија, а њена централна густина се полако повећава. Овај процес траје неколико милиона година док звезда није достигла довољну компактност да се гравитациона нестабилност постави и да звезда почне гравитационо пропадати.
Претходне студије су предвиђале да када се супермасивне звезде сруше, одржавају сферични облик који евентуално постаје спљоштен због брзе ротације. Овај облик се назива аксиметрична конфигурација. Укључујући чињеницу да су звезде које се брзо окрећу, склоне ситним узнемирењима, Реиссвиг и његови колеге предвиђали су да би ове сметње могле проузроковати да звезде одступају уне-осаметрични облици током урушавања. Такве првобитне ситне узнемирености би брзо расле, на крају доводећи до сакупљања гаса унутар звезде која се урушава и формирања фрагмената велике густине.
„Раст црних рупа до супермасивних размера у младом свемиру чини се могућим само ако је маса„ семена “предмета који се урушава већ довољно велика.“
- Цхристиан Реиссвиг, постдокторски сурадник НАСА-е Еинстеин на Цалтецх-у
Ови фрагменти би стали у орбиту око звезде и постајали би све гушћи док су скупљали материју током колапса; они би такође повећали температуру. А онда, каже Реиссвиг, "почиње занимљив ефекат." При довољно високим температурама било би довољно енергије да се електрони и њихове античестице, или позитрони, споје у оно што је познато као парови електрона-позитрона. Стварање парова електрона-позитрона узроковало би губитак притиска, додатно убрзавајући колапс; као резултат, два фрагмента у орбити би на крају постала толико густа да би се на сваком грудву могла створити црна рупа. Пар црних рупа може се затим спирали око друге пре спајања да постану једна велика црна рупа.
"Ово је нови налаз", каже Реиссвиг. "Нико никада није предвидио да би једна звезда која се руши могла створити пар црних рупа које се затим спајају."
Ови налази су објављени у Писма о физичком прегледу седмица 11. октобра. Извор: Цалтецх вести, чланак Јессице Столлер-Цонрад.
