Πιθανότατα, η τελευταία εικόνα που έρχεται στο μυαλό όταν σκέφτομαι τις μαύρες τρύπες είναι ότι πρέπει να καλλιεργούνται, να καλύπτονται και να προστατεύονται όταν είναι νέοι. Ωστόσο, μια νέα έρευνα αποκαλύπτει τις πρώτες μεγάλες μαύρες τρύπες στο σύμπαν που πιθανότατα σχηματίστηκαν και μεγάλωσαν βαθιά μέσα σε γιγαντιαία, αστεράκια κουκούλια που έπνιξαν την ισχυρή ακτινογραφία τους και εμπόδισαν να εκραγούν τα γύρω αέρια.
«Μέχρι πρόσφατα, η σκέψη πολλών ήταν ότι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες ξεκίνησαν από τη συγχώνευση πολυάριθμων, μικρών μαύρων οπών στο σύμπαν», δήλωσε ο Mitchell Begelman, από το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο-Μπόλντερ. "Αυτό το νέο μοντέλο ανάπτυξης μαύρων τρυπών υποδεικνύει μια πιθανή εναλλακτική διαδρομή στον σχηματισμό τους."
Οι συνηθισμένες μαύρες τρύπες πιστεύεται ότι είναι απομεινάρια από αστέρια ελαφρώς μεγαλύτερα από τον ήλιο που χρησιμοποίησαν τα καύσιμα τους και πέθαναν.
Αλλά οι πρώτες μεγάλες μαύρες τρύπες πιθανότατα σχηματίστηκαν από πολύ μεγάλα αστέρια που σχηματίστηκαν νωρίς στο Σύμπαν, πιθανώς μέσα στα πρώτα εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang. Η μοναδική διαδικασία αυτών των μεγάλων αστεριών να γίνουν μαύρες τρύπες περιλαμβάνει το σχηματισμό ενός προστατευτικού κουκουλιού, κατασκευασμένου από αέριο.
«Αυτό που είναι νέο εδώ πιστεύουμε ότι βρήκαμε έναν νέο μηχανισμό για να σχηματίσουμε αυτά τα γιγαντιαία υπερμεγέθη αστέρια, που μας δίνει έναν νέο τρόπο κατανόησης του πώς οι μεγάλες μαύρες τρύπες μπορεί να έχουν σχηματιστεί σχετικά γρήγορα», δήλωσε ο Begelman.
Αυτά τα πρώιμα υπερμεγέθη αστέρια θα είχαν αυξηθεί σε τεράστιο μέγεθος - έως και δεκάδες εκατομμύρια φορές τη μάζα του ήλιου μας - και θα ήταν βραχύβια, με τον πυρήνα του να καταρρέει μέσα σε λίγα εκατομμύρια χρόνια.
Η κύρια απαίτηση για το σχηματισμό υπερμεγέθων αστεριών είναι η συσσώρευση ύλης με ρυθμό περίπου μία ηλιακή μάζα ετησίως, δήλωσε ο Μπέγκελμαν. Λόγω της τεράστιας ποσότητας ύλης που καταναλώνεται από υπερμεγέθη αστέρια, οι μετέπειτα μαύρες τρύπες των σπόρων που σχηματίστηκαν στα κέντρα τους μπορεί να έχουν ξεκινήσει πολύ μεγαλύτερες από τις συνηθισμένες μαύρες τρύπες.
Ο Μπεγέλμαν είπε ότι τα υπερμεγέθη άστρα που καίνε υδρογόνο θα έπρεπε να είχαν σταθεροποιηθεί με τη δική τους περιστροφή ή κάποια άλλη μορφή ενέργειας όπως μαγνητικά πεδία ή στροβιλισμούς για να διευκολυνθεί η ταχεία ανάπτυξη μαύρων οπών στα κέντρα τους.
Αφού σχηματίστηκαν οι μαύρες τρύπες των σπόρων, η διαδικασία μπήκε στο δεύτερο στάδιο, το οποίο ο Begelman έχει ονομάσει το στάδιο «quasistar». Σε αυτή τη φάση, οι μαύρες τρύπες αναπτύχθηκαν γρήγορα με την κατάποση ύλης από το φουσκωμένο περίβλημα αερίου που τους περιβάλλει, το οποίο τελικά διογκώθηκε σε μέγεθος τόσο μεγάλο όσο το ηλιακό σύστημα της Γης και ψύχθηκε ταυτόχρονα, είπε.
Μόλις τα κισιστάρια κρυώθηκαν μετά από ένα ορισμένο σημείο, η ακτινοβολία άρχισε να διαφεύγει με τόσο υψηλό ρυθμό που προκάλεσε τη διάλυση του φακέλου αερίου και άφησε πίσω του τις μαύρες τρύπες έως 10.000 φορές ή περισσότερο τη μάζα του ήλιου της Γης. Με ένα τόσο μεγάλο ξεκίνημα πάνω από τις συνηθισμένες μαύρες τρύπες, θα μπορούσαν να έχουν εξελιχθεί σε υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του ήλιου είτε με σκαρφάλωμα αερίου από τους γύρω γαλαξίες ή συγχώνευση με άλλες μαύρες τρύπες σε εξαιρετικά βίαιες γαλαξιακές συγκρούσεις.
Ο Begelman είπε ότι οι μεγάλες μαύρες τρύπες που σχηματίστηκαν από πρώιμα υπερμεγέθη αστέρια θα μπορούσαν να είχαν τεράστιο αντίκτυπο στην εξέλιξη του σύμπαντος, συμπεριλαμβανομένου του σχηματισμού γαλαξιών, πιθανότατα θα παράγει κβάζαρ - τα πολύ φωτεινά, ενεργητικά κέντρα μακρινών γαλαξιών που μπορεί να είναι τρισεκατομμύρια φορές πιο φωτεινά από τον ήλιο μας.
Η εφημερίδα Begelman θα δημοσιευτεί στις Μηνιαίες Ειδοποιήσεις της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας.
Πηγή: EurekAlert
