Астрономи сада верују да постоји супермасивна црна рупа у средишту готово сваке галаксије у Универзуму. За разлику од црних рупа звјездане масе, супермасивне верзије су се могле формирати другачије, прелазећи из облака гаса директно у црну рупу - прескачући позорницу звезда у потпуности.
Од свог открића, астрономи још увек не знају како се супермасивне црне рупе дешавају. Али ту су, унутар већине галаксија. У ствари, квазар запажања показују да су у раном Универзуму биле присутне супермасивне црне рупе. Квазари су неки од најсјајнијих објеката у Универзуму, који блистају од зрачења које испуштају супермасивне црне рупе које активно троше материјал.
Једна је могућност да су та чудовишта имала понизне почетке, почевши од огромне звезде, прелазећи у супернове, а затим су постали црна рупа. То је процес који астрономи прилично добро разумеју. Проблем ове теорије је у томе што су ове ране супермасивне црне рупе морале стално да расту од самог почетка, максималном брзином која је предвиђала физика. Као што данас видимо, галаксије пролазе кроз активне и мирне фазе у зависности од тога када њихова црна рупа троши материјал.
Али друга могућност је да се те црне рупе формирају директно, повлачећи заједно толико материјала да су потпуно заобишли звјездани степен.
Др Митцхелл Ц. Бегелман, професор на одсеку за астрофизичке и планетарне науке на Универзитету у Колораду, Боулдер је недавно објавио чланак под називом Да ли су супермасивне црне рупе настале директним колапсом? Овај рад скицира ову алтернативну теорију формирања црних рупа у раном Универзуму.
После Великог праска, Универзум се довољно охладио да су се прве звезде могле формирати из првобитног водоника и хелијума. Ово је био чисти материјал, незагађен од претходних генерација звезда. Астрономи су израчунали да би ове прве звезде, зване Становништво ИИИ, имале максималну стопу да могу сакупљати материјал да би формирале звезду.
Али шта ако је около много више гаса? Преко граница које могу да формирају звезду.
Са регуларном звездом, материјал долази релативно споро, стварајући централну масу. Са довољно масе, звезда се запали, а то ствара и спољашњи притисак који спречава даљи сабијање материјала прејако.
Али др Бегелман је израчунао да ако брзина прилива премаши само неколико десетина соларне масе годишње, звјездана језгра би била толико чврсто везана да ослобађање нуклеарне фузије не би било довољно да заустави језгро да настави са уговор. Никад не бисте имали звезду, само бисте прешли из облака водоника у чврсто везану централну масу. А онда црна рупа.
Питање је, да ли би било могуће да се материјал тако брзо сакупља? Може, ако нешто гура ... попут тамне материје. Према др Бегелману, могло би да дође до неколико ситуација у којима спољна сила, попут гравитације из великог ореоља тамне материје која би могла да делује на присиљавање гаса у централни простор. У ствари, израчунато је да материјал брзо пада у црну рупу, јер је то брзина потребна за постизање кварова. Али питање је да ли ће то успети ако црне рупе нема или је стварно мала.
Једном када постоји неколико соларних маса акумулираног гаса, језгро се почиње смањивати под повлачењем све веће масе. Објекат пролази кроз кратак период нуклеарне фузије када достигне 100 соларних маса, али пролази кроз ову фазу тако брзо да нема прилику да се поново прошири.
На крају објекат достигне неколико хиљада соларних маса, а температура му се попела на неколико стотина милиона степени. У том тренутку гравитација коначно преузима, руши језгро и претвара објект у црну рупу од 10-20 соларних маса која тада почиње трошити сву масу око њега.
Од овог тренутка, црна рупа је у стању да ефикасно увуче даљи материјал, растући на максималним нивоима које предвиђа физика, на крају прикупљајући милион пута већу масу Сунца. Ако падне превише материјала, беба супермасивна црна рупа могла би деловати као мини квазар - др Бегелман је то назвао „квазистаром“ - који пламеном зрачи док материјал који пада у околини црне рупе.
И ту је добра вест: ове квазиистаре могу да открију моћни телескопи. Међутим, имали би веома кратак животни век, само да трају 100 000 година. Можда ће их маргинално уочити надолазећи свемирски телескоп Јамес Вебб.
Изворни извор: Аркив папир
