Je velmi pravděpodobné, že poslední obrázek, který přichází na mysl, když přemýšlíme o černých dírách, je ten, že musí být vyživovány, ochromeny a chráněny, když jsou mladé. Nový výzkum však odhaluje první velké černé díry ve vesmíru, které se pravděpodobně vytvořily a začaly hluboko uvnitř gigantických hvězdovitých kokonů, které dusily jejich silné rentgenové záření a zabraňovaly úniku okolních plynů.
"Až donedávna se mnozí domnívali, že superhmotné černé díry začaly spojováním četných malých malých děr ve vesmíru," řekl Mitchell Begelman z University of Colorado-Boulder. "Tento nový model vývoje černé díry naznačuje možnou alternativní cestu k jejich vytvoření."
Obyčejné černé díry jsou považovány za pozůstatky hvězd o něco větší než naše slunce, které spotřebovávalo palivo a zemřelo.
Ale první velké černé díry se pravděpodobně vytvořily z velmi velkých hvězd, které se vytvořily brzy ve vesmíru, pravděpodobně během prvních několika stovek milionů let po Velkém třesku. Unikátní proces, kdy se tyto velké hvězdy stávají černými dírami, zahrnuje vytvoření ochranného kokonu vyrobeného z plynu.
"Co je nového tady je, že jsme našli nový mechanismus pro vytvoření těchto obřích superhmotných hvězd, což nám dává nový způsob, jak pochopit, jak velké černé díry se mohly relativně rychle vytvořit," řekl Begelman.
Tyto rané superhmotné hvězdy by se rozrostly na obrovskou velikost - stejně jako desítky milionůkrát větší množství našeho Slunce - a byly by krátkodobé, s jádrem, které by se zhroutilo během pouhých několika milionů let.
Hlavním požadavkem pro vznik superhmotných hvězd je akumulace hmoty rychlostí asi jedné sluneční hmoty za rok, řekl Begelman. Kvůli ohromnému množství hmoty spotřebované superhmotnými hvězdami mohly následné černé semenné otvory, které se vytvořily v jejich centrech, začít mnohem větší než běžné černé díry.
Begelman řekl, že vodíkové superhmotné hvězdy by musely být stabilizovány vlastní rotací nebo nějakou jinou formou energie, jako jsou magnetická pole nebo turbulence, aby se usnadnil rychlý růst černých děr v jejich centrech.
Poté, co se vytvořily osivo černé díry, proces vstoupil do druhé fáze, kterou Begelman nazval fází „quasistar“. V této fázi černé díry rychle rostly polykáním hmoty z nafouklé obálky plynu, který je obklopoval, což se nakonec nafouklo na tak velkou velikost jako sluneční soustava Země a současně se ochladilo, řekl.
Jakmile se kvazistary ochladily kolem určitého bodu, záření začalo unikat tak vysokou rychlostí, že způsobilo, že se plynová obálka rozptýlila a zanechala za černými dírami až 10 000krát nebo více hmoty Slunce Země. Při tak velkém startu nad obyčejnými černými dírami by se mohly rozrostnout do superhmotných černých děr miliónů nebo miliardkrát většího množství slunce než tím, že pohlcují plyn z okolních galaxií nebo se spojí s jinými černými dírami v extrémně násilných galaktických srážkách.
Begelman řekl, že velké černé díry vytvořené z časných superhmotných hvězd by mohly mít obrovský dopad na vývoj vesmíru, včetně formování galaxií, možná i na výrobu kvasarů - velmi jasných, energetických center vzdálených galaxií, které mohou být bilionkrát jasnější než naše slunce.
Příspěvek Begelmana bude zveřejněn v měsíčních oznámeních Královské astronomické společnosti.
Zdroj: EurekAlert
