Je veľmi pravdepodobné, že posledným obrazom, ktorý príde na myseľ pri myslení na čierne diery, je to, že sa musia starať, ochromiť a chrániť, keď sú mladé. Nový výskum však odhaľuje prvé veľké čierne diery vo vesmíre, ktoré sa pravdepodobne vytvorili a vyrastali hlboko vo vnútri gigantických hviezdovitých kokónov, ktoré utlmili svoje silné röntgenové žiarenie a zabránili fúkaniu okolitých plynov.
„Až donedávna mnohí mysleli, že superhmotné čierne diery sa začali spojením mnohých malých čiernych dier vo vesmíre,“ povedal Mitchell Begelman z University of Colorado-Boulder. „Tento nový model vývoja čiernych dier naznačuje možnú alternatívnu cestu k ich vytvoreniu.“
Obyčajné čierne diery sú považované za pozostatky hviezd o niečo väčšie ako naše Slnko, ktoré vyčerpali palivo a zomreli.
Prvé veľké čierne diery sa však pravdepodobne vytvorili z veľmi veľkých hviezd, ktoré sa vytvorili začiatkom vesmíru, pravdepodobne v priebehu niekoľkých prvých stoviek miliónov rokov po Veľkom tresku. Unikátny proces, kedy sa z týchto veľkých hviezd stali čierne diery, zahŕňa vytvorenie ochranného kokónu vyrobeného z plynu.
„Čo je tu nové, myslíme si, že sme našli nový mechanizmus na vytvorenie týchto obrovských superhmotných hviezd, čo nám dáva nový spôsob pochopenia toho, ako sa veľké čierne diery mohli relatívne rýchlo vytvoriť,“ povedal Begelman.
Tieto skoré superhmotné hviezdy by sa rozrástli na obrovskú veľkosť - až desaťtisíce krát viac ako naše slnko - a mali by krátkodobú životnosť, pričom jej základné zrútenie by sa zhroutilo len za pár miliónov rokov.
Hlavnou požiadavkou na vytvorenie superhmotných hviezd je akumulácia hmoty rýchlosťou asi jednej slnečnej hmoty ročne, povedal Begelman. Kvôli obrovskému množstvu hmoty spotrebovanej superhmotnými hviezdami mohli následné čierne diery, ktoré sa vytvorili v ich centrách, začať oveľa väčšie ako bežné čierne diery.
Begelman uviedol, že superhmotné hviezdy spaľujúce vodík by sa museli stabilizovať vlastnou rotáciou alebo nejakou inou formou energie, ako sú magnetické polia alebo turbulencie, aby sa uľahčil rýchly rast čiernych dier v ich centrách.
Po vytvorení očkovacích čiernych dier vstúpil tento proces do druhej fázy, ktorú Begelman nazval fázou „kvasistár“. V tejto fáze čierne diery rýchlo rástli prehĺtaním hmoty z nafúknutej obálky plynu, ktorý ich obklopuje, čo sa nakoniec nafúklo na tak veľkú veľkosť ako Zemská slnečná sústava a zároveň sa ochladilo.
Keď sa kvazistary ochladili okolo určitého bodu, žiarenie začalo unikať takou vysokou rýchlosťou, že spôsobilo, že sa plynová obálka rozptýlila a zanechala čierne diery až 10 000-krát alebo viac hmotnosti slnečného žiarenia Zeme. Pri takom veľkom náskoku pred obyčajnými čiernymi dierami by sa mohli rozvinúť do supermasívnych čiernych dier miliónmi alebo miliardami krát hmotnosťou Slnka, buď pohltením plynu z okolitých galaxií alebo zlúčením s inými čiernymi dierami pri extrémne násilných galaktických zrážkach.
Begelman povedal, že veľké čierne diery vytvorené z prvých superhmotných hviezd by mohli mať obrovský vplyv na vývoj vesmíru, vrátane formovania galaxií, pravdepodobne pokračujúcich v produkcii kvasarov - veľmi jasné, energetické centrá vzdialených galaxií, ktoré môžu byť biliónovkrát jasnejšie ako naše slnko.
Príspevok Begelmana bude uverejnený v Mesačných správach Kráľovskej astronomickej spoločnosti.
Zdroj: EurekAlert
