Todennäköisesti viimeinen kuva, joka tulee mieleen ajatellessasi mustia aukkoja, on se, että ne on hoidettava, coddled ja suojattava nuorena. Mutta uusi tutkimus paljastaa maailmankaikkeuden ensimmäiset suuret mustat aukot, jotka todennäköisesti muodostuivat ja kasvoivat syvälle jättimäisten, tähtimäisten kookonien sisällä, jotka tukahduttivat voimakkaan röntgensäteilynsä ja estävät ympäröivien kaasujen puhalluksen.
"Viime aikoihin asti monien ajattelu on ollut, että supermassiiviset mustat aukot saivat alkunsa lukuisten pienten mustien reikien yhdistämisestä maailmankaikkeudessa", sanoi Mitchell Begelman Colorado-Boulderin yliopistosta. "Tämä uusi musta aukon kehitysmalli osoittaa mahdollisen vaihtoehtoisen reitin niiden muodostumiseen."
Tavallisten mustien reikien uskotaan jäävän tähteille, jotka ovat hiukan suurempia kuin aurinko, joka käytti polttoainetta ja kuoli.
Mutta ensimmäiset suuret mustat aukot muodostuivat todennäköisesti hyvin suurista tähtiä, jotka muodostuivat varhaisessa vaiheessa maailmankaikkeudessa, todennäköisesti muutaman sadan miljoonan vuoden kuluessa Ison räjähdyksen jälkeen. Ainutlaatuinen prosessi, jossa nämä suuret tähdet muuttuvat mustiksi reikiksi, sisältää kaasusta tehdyn suojakookonin muodostumisen.
"Uutta tässä on mielestämme olemme löytäneet uuden mekanismin muodostamaan nämä jättiläismäiset supermassiiviset tähdet, mikä antaa meille uuden tavan ymmärtää kuinka suuria mustia aukkoja on mahdollisesti muodostunut suhteellisen nopeasti", sanoi Begelman.
Nämä varhaiset supermassiiviset tähdet olisivat kasvaneet valtavaan kokoon - jopa kymmeniä miljoonia kertoja aurinkomme massaan - ja ne olisivat olleet lyhytaikaisia, ja ytimemme olisi pudonnut vain muutamassa miljoonassa vuodessa.
Tärkein vaatimus supermassiivisten tähtien muodostumiselle on aineen kertyminen nopeudella noin yksi aurinkomassa vuodessa, sanoi Begelman. Koska supermassiiviset tähdet kuluttavat valtavan määrän ainetta, niiden keskuksiin muodostuneet myöhemmät siemenmustareiät ovat saattaneet alkaa olla paljon suurempia kuin tavalliset mustat aukot.
Begelman sanoi, että vetyä polttavat supermassiiviset tähdet olisi pitänyt vakauttaa omalla pyörityksellä tai jollain muulla energialla, kuten magneettikenttillä tai turbulenssilla, mustien reikien nopean kasvun helpottamiseksi niiden keskuksissa.
Siementen mustien reikien muodostumisen jälkeen prosessi siirtyi toiseen vaiheeseensa, jonka Begelman on nimittänyt ”kvaasistiseksi” vaiheeksi. Tässä vaiheessa mustat aukot kasvoivat nopeasti nielemällä ainetta niitä ympäröivästä paisuneesta kaasukotelosta, joka lopulta täysi niin suureksi kuin maan aurinkojärjestelmä ja jäähtyi samaan aikaan, hän sanoi.
Kun kvasistorit jäähtyivät tietyn pisteen ohitse, säteily alkoi karkaa niin suurella nopeudella, että se aiheutti kaasukotelon hajoamisen ja jätti mustia reikiä taaksepäin ainakin 10 000 kertaa tai enemmän maan auringon massaan. Tällaisella suurella etumatkalla tavallisten mustien reikien yli, ne olisivat voineet kasvaa supermassiivisiksi mustiksi reikiksi miljoonia tai miljardeja kertoja auringon massasta joko syöttämällä kaasua ympäröivistä galakseista tai sulautumalla muihin mustiin reikiin erittäin väkivaltaisissa galaktisissa törmäyksissä.
Begelman sanoi, että varhaisista supermassiivisista tähtiistä muodostuvilla suurilla mustilla reikillä olisi voinut olla valtava vaikutus maailmankaikkeuden evoluutioon, mukaan lukien galaktien muodostuminen, mahdollisesti tuottamalla kvasaareja - etäisten galaksien erittäin kirkkaita, energisiä keskuksia, jotka voivat olla biljoonia kertaa kirkkaampia. kuin meidän aurinko.
Begelmanin paperi julkaistaan kuninkaallisen tähtitieteellisen seuran kuukausitiedoissa.
Lähde: EurekAlert
