Mustad augud, mis on Päikese massist vähemalt miljard korda suuremad, asuvad paljude galaktikate keskmes, juhtides nende evolutsiooni. Ehkki tänapäeval levinud, on tõendid ülimaitsvate mustade aukude kohta, mis eksisteerisid alates Universumi lapsekingadest, umbes miljard aastat pärast suurt pauku, hämmingus astronoomidele aastaid.
Kuidas võisid need hiiglased suhteliselt lühikese aja jooksul nii suureks kasvada, kui nad pidid moodustama? Uus lahendus, mida juhivad Tal Alexander Weizmanni teadusinstituudist ja Priyamvada Natarajn Yale'i ülikoolist, võib pakkuda lahenduse.
Mustade aukudena peetakse sageli koletuid olendeid, kes imevad tohutul hulgal tolmu ja gaasi. Kuid see ei saanud tõest kaugemal olla (tegelikult panevad mind samas lauses sõnad “imema” ja “must auk”). Ehkki tavaliselt akumuleeruvad need erksavärvilised kettad - keerduvad gaasi- ja tolmukettad, mis muudavad need nähtavaks kogu universumis, - piiravad need väga kettad tegelikult kasvu kiirust.
Esiteks, kuna akrüülketta ketas jõuab musta augu lähedale, tekivad liiklusummikud, mis aeglustavad muid sissetungivaid materjale. Teiseks, kuna aine põrkub nendes liiklusummikutes kokku, kuumeneb see, tekitades energiakiirgust, mis tegelikult juhib gaasi ja tolmu mustast august välja.
Täht või gaasivoog võib tegelikult olla musta augu ümber stabiilsel orbiidil, sama palju kui tähe ümber tiirleb planeet. Seega on astronoomidele üsna suur väljakutse mõelda välja viisid, mis paneksid musta augu kasvama ülimahukateks osadeks.
Õnneks võisid Aleksander ja Natarajan leida viisi, kuidas seda teha: paigutades musta augu tuhandete tähtede hulka ja nad suudavad töötada ilma kogumisketta piiranguteta.
Arvatakse, et mustad augud tekivad siis, kui kümned päikesemassi kaaluvad tähed plahvatavad pärast nende tuumakütuse kulutamist. Täht variseb, ilma et selle tuum ahi suruks raskusjõudu. Kui sisemised kihid kukuvad sissepoole, moodustades ainult umbes 10 päikesemassiga musta augu, kukuvad välimised kihid kiiremini, lüües sisemised kihid üles ja puhkevad taas tohutul supernoova plahvatusel. Vähemalt see on lihtne versioon.
Meeskond alustas musta tähe plahvatuse järgi loodud mudeliga, mis oli manustatud tuhandete tähtede hulka. Pidev tiheda, külma, läbipaistmatu gaasi voog langes musta auku. Kuid siin on see trikk: paljude lähedalasuvate tähtede gravitatsiooniline tõmbumine põhjustas selle juhusliku siksakimise, takistades sellel moodustamast akneketast.
Ilma akordimiskettata ei suuda mateeria mitte ainult igast küljest musta auku kukkuda, vaid seda ei aeglustata ka akordimiskettas.
Kokkuvõttes viitab mudel sellele, et Päikese massist kümme korda suurem must auk võib miljard aastat pärast Suurt Pauku kasvada Päikese massist enam kui 10 miljardini.
Artikkel ilmus ajakirjas Science 7. augustil ja on saadaval veebis.
