Umbes 13 miljardit aastat tagasi, kui meie universum oli alles alles hajutatud käivitus, tabas kosmos loomingulist riba ja raputas välja supermassiivsed mustad augud vasakule, paremale ja keskele.
Astronoomid saavad ikka veel vargsi varase universumi säilmete järele piiluda, kui nad vaatavad kvaasreid, uskumatult suuri, silmapaistvalt eredaid objekte, mida arvatavasti toidavad vanad mustad augud miljardeid kordi massiivsemalt kui Maa päike. Probleem on aga just nende iidsete objektide olemasolu. Paljud kvaasarid näivad olevat pärit universumi esimesest 800 miljonist aastast, ammu enne seda, kui kõik tähed võiksid kasvada piisavalt suureks või vanaks, et nende enda mass alla variseda, supernoovas plahvatada ja moodustada must auk.
Niisiis, kust need vanad augud kosmoseaja kangas tulevad? Ühe populaarse teooria kohaselt on võib-olla ainult palju gaasi.
Uues uuringus, mis avaldati 28. juunil ajakirjas Astrophysical Journal Letters, käitasid teadlased arvutimudeli, et näidata, et väga varajases universumis olevad ülimaitsvad mustad augud võisid tekkida lihtsalt kogunedes gargantuan koguse gaasi ühte gravitatsiooniliselt seotud pilve. Teadlased leidsid, et mõnesaja miljoni aasta jooksul võib piisavalt suur selline pilv enda massi alla variseda ja tekitada väikese musta augu - supernoovat pole vaja.
Neid teoreetilisi objekte tuntakse otseste kokkuvarisemise mustade aukudena (DCBH). Uue uuringu juhtiva autori ja Londoni Ontario lääneülikooli astrofüüsiku Shantanu Basu sõnul on DCBH-de üheks iseloomulikuks tunnuseks see, et need peavad olema väga lühikese aja jooksul tekkinud väga lühikese aja jooksul. varajane universum.
"Mustad augud tekivad vaid umbes 150 miljoni aasta jooksul ja kasvavad selle aja jooksul kiiresti," rääkis Basu Live Science'ile saadetud meilis. "Need, mis moodustuvad 150 miljoni aasta pikkuse akna alguses, saavad oma massi suurendada 10 tuhande võrra."
Kuidas muutub gaasipilv mustaks auguks? 2017. aasta uuringu kohaselt nõuab selline ümberkujundamine kahte väga erineva isiksusega galaktikat: üks neist on kosmiline ülitugevus, mis moodustab palju beebitähti, ja teine madala võtmega hunnik tärnideta gaasi.
Kui hõivatud galaktikas moodustuvad uued tähed, purskavad nad naabergalaktikat üle pestavat pidevat kuuma kiirguse voogu, hoides ära seal oleva gaasi ühinemise omaette tähtedeks. Mõnesaja miljoni aasta jooksul võis see tähistamatu gaasipilv koguneda nii palju ainet, et see variseb lihtsalt oma raskuse all kokku, moodustades musta augu, ilma et kunagi tähte tekitaks, leidis Basu.
Varsti võib see "seeme" must auk minna supermassiivse staatuse saavutamiseni, kiirendades lähedastest udukogudest pärinevat ainet kiiresti - sünnitades võib-olla neid hiiglaslikke kvaasareid, mida me täna näeme.
Basu sõnul võis see kosmilise koreograafia toiming olla võimalik vaid lühikese aja jooksul, universumi esimese 800 miljoni aasta jooksul, enne kui kosmos oli tähtede ja muude mustade aukude tõttu protsessi toimumiseks liiga täis. Miljardi aasta jooksul pärast Suurt Pauku võib universumis olla juba nii palju taustkiirgust, et supermassiivne must auk oleks hädas, et leida piisavalt gaasi, et imemiseks jätkata ja oma eksponentsiaalset kasvu jätkata.
"Me eeldame, et pärast seda 150-miljoni-aastast perioodi ei tehta ühtegi uut mustade aukude tootmist," ütles Basu. "See selgitab, miks universumis on teatud massi ja heleduse kohal järsult langenud mustade aukude arv."
Kui DCBH-d on praegu teoreetilised, arvavad mõned astronoomid, et Hubble'i kosmoseteleskoop võis sellise objekti moodustada 2017. aastal. Selle aasta uuringu autorite sõnul kadus hiiglaslik täht Hubble'i kaamera ees lihtsalt ära. silm, kaob ilma supernoova märgulambita. Parim seletus, kirjutasid teadlased, on see, et massiivne täht varises lihtsalt musta auku ilma igasuguste pompide ja ilutulestiketa.
2017. aasta uuringuga kulmineerunud mitmeaastase uuringu käigus plahvatas kuus muud läheduses asuvat tähte tulekahjus ja raevus, mis viitab sellele, et umbes üks seitsmest (14%) suurest tähest saab otsa, lihtsalt kadudes tühjusse.
