Постоји супермасивна црна рупа у средишту готово сваке галаксије у Универзуму. Како су стигли тамо? Какав је однос између тих монструозних црних рупа и галаксија које их окружују?
Сваки пут када астрономи гледају даље у Универзум, откривају нове мистерије. Ове мистерије захтевају све нове алате и технике да би их схватили. Ове мистерије воде до више мистерија. Оно што желим рећи је да су то мистериозне корњаче све доле.
Једно од најфасцинантнијих је откриће квазара, разумевање шта су они и откривање још дубље мистерије, одакле они долазе?
Као и увек, предњачим, па се прво вратимо и разговарамо о открићу квазара.
Давних 1950-их, астрономи су скенирали небо помоћу радио-телескопа и пронашли класу бизарних објеката у далеком Универзуму. Били су веома светли и невероватно удаљени; стотине милиона или чак милијарде светлосних година. Први су откривени у радио-спектру, али временом су астрономи још више засметали у видљивом спектру.
Астроном Хонг-Иее Цхиу сковао је термин "квазар", који је означавао квази звездани објект. Били су попут звезда, блистали су из извора са једне тачке, али очигледно нису били звезде, блистале су више зрачења него читава галаксија.
Током деценија, астрономи су загонетали природу квазара, научивши да су они заправо црне рупе, активно се хранећи и избацујући зрачење, видљиви у милијардама светлосних година.
Али то нису биле црне рупе звездане масе, за које се знало да су погибале џиновске звезде. То су биле супермасивне црне рупе, са милионима или чак милијардама пута већим од масе Сунца.
Још 1970-их астрономи су сматрали могућност да би у срцу многих других галаксија могле постојати ове супермасивне црне рупе, чак и Млечни пут.
1974. астрономи су открили радио извор у центру Млечног пута који емитује зрачење. Насловили су га Стрелац А *, са звездицом која у перспективи „узбуђених атома“ означава „узбудљиво“.
То би одговарало емисији супермасивне црне рупе која се није активно хранила материјалом. Наша сопствена галаксија могла је бити квазар у прошлости или будућности, али управо је црна рупа углавном била тиха, осим овог суптилног зрачења.
Астрономи су морали да буду сигурни, па су урадили детаљно истраживање самог центра Млечног пута у инфрацрвеном спектру, који им је омогућио да виде кроз гас и прашину која засенчи језгро у видљивој светлости.
Открили су групу звезда у орбити око А-звезде Стрелца, попут комета који круже око Сунца. Само црна рупа са милион пута већом масом Сунца могла би пружити врсту гравитационог сидра којим би се ове звезде могле ударати по тако бизарним орбитама.
Даљњим истраживањима је пронађена супермасивна црна рупа у срцу галаксије Андромеда, у ствари, чини се да су та чудовишта у средишту готово сваке галаксије у Универзуму.
Али како су се формирали? Одакле долазе? Да ли се галаксија формирала прво и проузроковала да се црна рупа формира на средини, или се формирала црна рупа, и изградила галаксију око њих?
Донедавно је ово била још увек једна од великих неразрешених мистерија у астрономији. Имајући то у виду, астрономи су урадили доста истраживања, користећи све осетљивије опсерваторије, разрадили своје теорије и сада прикупљају доказе који би им помогли да се досегну до дна ове мистерије.
Астрономи су развили два модела за начин на који су се спојиле велике структуре Универзума: одоздо на доле и одоздо нагоре.
У моделу одоздо, читав галактички суперкластер формирао се одједном из огромног облака првобитног водоника преосталог од Великог праска. Звезде вредне суперкласе.
Како се облак саставио, он се спиновао, избацујући мање спирале и патуљасте галаксије. Они би се касније могли комбиновати да би формирали сложенију структуру коју данас видимо. Супермасивне црне рупе настале би као густа језгра ових галаксија док би се спојиле.
Ако желите да се око овога увијете, размислите о звјезданом расаднику који је формирао наше Сунце и гомилу других звијезда. Замислите један облак гаса и прашине који формира више звезданих система унутар њега. Временом су звезде сазревале и одмакале једна од друге.
То је одоздо доле. Један велики догађај који доводи до структуре коју данас видимо.
У моделу одоздо према горе, џепови гаса и прашине скупљени у веће и веће масе, с временом формирајући патуљасте галаксије, па чак и кластере и суперкластере које данас видимо. Супермасивне црне рупе у срцу галаксија израђене су из судара и спајања црних рупа током еона.
У ствари, тако астрономи мисле да су се планете у Сунчевом систему формирале. Комадима прашине који се привлаче један за друго у све већа и већа зрна све док се објекти величине планете нису формирали током милиона година.
Доле, ситни делови се спајају.
Убрзо након Великог праска, цео Универзум је био невероватно густ. Али није била свугде густина Ситне квантне флуктуације густине у почетку су се развијале током милијарди година ширења у галактичке суперкластере које данас видимо.
Желим да се зауставим и пустим да ово зарони у твој мозак на секунду. У раном Универзуму постојале су микроскопске разлике у густини. А ове варијације постале су структуре стотине милиона светлосних година које данас видимо.
Замислите две силе како играју како се десило ширење Универзума. С једне стране имате међусобну гравитацију честица које се међусобно повлаче. С друге стране, имате ширење Универзума и раздвајате честице једна од друге. О величини галаксија, кластера и суперкластера одлучивале су тачке равнотеже тих супротстављених сила.
Ако би се мали комадићи спојили, тада ћете добити ту формацију одоздо према горе. Ако се скупе велики комади, добићете формацију одозго према доле.
Када астрономи гледају у Универзум на највећим размерама, посматрају кластере и суперкласере колико могу да виде - што подржава модел одоздо према доле.
Са друге стране, запажања показују да су прве звезде настале само неколико стотина милиона година после Великог праска, који подржава одоздо према горе.
Дакле, одговор је обоје?
Не, најсавременија запажања дају предност процесима одоздо према горе.
Кључно је то што се гравитација креће брзином светлости, што значи да су гравитационе интеракције између честица које се шире једна од друге потребне за хватање, и то брзином светлости.
Другим речима, не бисте добили материјал који вреди суперкластер да се споји, само звезда вредна материјала. Али ове прве звезде су направљене од чистог водоника и хелијума и могле би да расту много масивније од звезда које данас имамо. Живјели би брзо и умрли у експлозијама супернове, стварајући много масивније црне рупе него данас.
Прве протогалаксије спојиле су се, сакупљајући ове прве црне рупе чудовишта и огромне звезде које их окружују. А онда су се током милиона и милијарди година те црне рупе стапале поново и поново, скупљајући милионе, па чак и милијарде пута већу масу Сунца. Тако смо добили модерне галаксије које данас видимо.
Недавно је било запажање које подржава овај закључак. Почетком ове године астрономи су најавили откриће супермасивне црне рупе у средишту релативно ситних галаксија. У нашем Млечном путу, супермасивна црна рупа је 4,1 милиона пута већа од Сунчеве масе, али чини само 0,01% укупне масе галаксије.
Али астрономи са Универзитета у Јути пронашли су две ултракомпактне галаксије са црним рупама од 4,4 милиона и 5,8 милиона пута већих од Сунца. Па ипак, црне рупе чине 13 и 18 процената масе њихових галаксија домаћина.
Размишљање је да су те галаксије некада биле нормалне, али су се сударале с другим галаксијама раније у историји Универзума, лишене су им звезде и затим су пљуштене да лутају космосом.
Они су жртве тих догађаја раног спајања, доказ о покољу који се догодио у раном Универзуму када су се спајања дешавала.
Увек говоримо о нерешеним мистеријама у Универзуму, али ово је оно што астрономи почињу да збуњују.
Чини се да је највероватније да је структура Универзума коју данас видимо формирана одоздо према горе. Прве звезде су се удружиле у протогалаксије, умирући као супернова стварајући прве црне рупе. Структура Универзума коју данас видимо је крајњи резултат милијарди година формирања и уништења. Са супермасивим црним рупама које се временом спајају.
Једном када телескопи попут Јамеса Вебба почну радити, требали бисмо бити у могућности да видимо како се ови комади спајају, на самој рубу посматраног Универзума.
Подцаст (аудио): Преузимање (Трајање: 11:06 - 3.8МБ)
Претплатите се: Аппле Подцастс | Андроид | РСС
Подцаст (видео): Преузимање (Трајање: 11:06 - 143.0МБ)
Претплатите се: Аппле Подцастс | Андроид | РСС
