Astronoomid usuvad nüüd, et peaaegu iga Universumi galaktika keskmes on supermassiivne must auk. Erinevalt tähemassiga mustadest aukudest võisid supermassiivsed versioonid moodustuda teisiti, liikudes gaasipilvest otse musta auku - jättes täheetapi täielikult vahele.
Pärast avastust ei tea astronoomid veel päriselt, kui ülimaitsvad mustad augud läksid. Kuid seal nad on enamiku galaktikate sees. Tegelikult näitavad kvaasarivaatlused, et varajases universumis olid supermassiivsed mustad augud. Kvaarid on ühed kõige heledamad objektid Universumis, mis lõõmavad aktiivselt materjali kulutavate supermassiivsete mustade aukude tekitatavast kiirgusest.
Üks võimalus on see, et neil koletistel oli tagasihoidlik algus, alustades massiivse tähena, minnes supernoovaks ja muutudes siis mustaks auguks. See on protsess, mida astronoomid mõistavad üsna hästi. Selle teooria probleem on see, et need varakult ülimaitsvad mustad augud peavad olema füüsika ennustatud maksimumkiirusel algusest peale pidevalt kasvanud. Ja nagu me täna näeme, läbivad galaktikad aktiivseid ja vaikseid etappe sõltuvalt sellest, millal nende must auk kulutab materjali.
Kuid teine võimalus on see, et need mustad augud moodustusid otse, tõmmates kokku nii palju materjali, et nad tähtastmest täielikult mööda said.
Boulder, Colorado ülikooli Astrofüüsikaliste ja Planeediteaduste osakonna professor dr Mitchell C. Begelman avaldas hiljuti paberi pealkirjaga Kas supermassiivsed mustad augud moodustasid otsese kokkuvarisemise? See artikkel visandab selle alternatiivse teooria musta augu moodustumisest varases universumis.
Pärast Suurt Pauku jahtus Universum piisavalt, et esimesed tähed moodustuksid algsest vesinikust ja heeliumist. See oli puhas materjal, eelmiste põlvkondade tähtede saastumata. Astronoomid on välja arvutanud, et neil esimestel tähtedel, mida nimetatakse III rahvastikuks, oleks maksimaalne kiirus, et nad saaksid tähe moodustamiseks materjali kokku koguda.
Aga mis siis, kui ümberringi oleks palju rohkem gaasi? Üle nende piiride, mis võiksid moodustada tähe.
Tavalise tähega jõuab materjal suhteliselt aeglaselt, moodustades keskse massi. Piisava massi korral täht süttib ja see tekitab rõhu välispidiselt, mis takistab materjali edasist tihenemist.
Kuid dr Begelman on arvutanud, et kui sissevoolu kiirus ületab vaid paar kümnendikku päikeseenergia massist aastas, oleks tähesüdamik nii tihedalt seotud, et tuumasünteesi energia eraldumine ei oleks piisav, et peatada tuuma jätkumine leping. Teil poleks kunagi tähte, vaid läheksite vesinikupilvest tihedalt seotud kesksesse massi. Ja siis must auk.
Küsimus on selles, kas oleks võimalik materjal nii kiiresti kokku saada? See võib juhtuda, kui miski seda tõukab ... nagu tumeaine. Dr Begelmani sõnul võib esineda mitmeid olukordi, kus väline jõud, näiteks raskus raskusest tumedast ainest koosneva haloga, mis võib gaasi suunata keskossa. Tegelikult on materjal arvutatud nii, et see langeb kiiresti musta auku, sest just seda tempot kulub kvaasarite toiteks. Kuid küsimus on, kas see töötab, kui musta auku pole või on see tõesti väike.
Kui kogunenud gaasi on paar päikesemassi, hakkab tuum kasvava massi tõmbamise ajal kahanema. Objekt läbib lühikese tuumasünteesi perioodi, kui jõuab 100 päikesemassi, kuid see läbib selle faasi nii kiiresti, et sellel pole enam võimalust laieneda.
Lõpuks jõuab objekt mitme tuhandeni päikesemassi ja selle temperatuur on tõusnud mitmesaja miljoni kraadini. Sel hetkel võtab gravitatsioon lõpuks võimust, ahendades südamiku ja muutes eseme 10-20 päikesemassiga mustaks auguks, mis hakkab kogu selle ümber olevat massi tarbima.
Sellest hetkest alates on must auk võimeline veelgi tõhusamalt materjali sisse tõmbama, kasvades füüsika ennustatud maksimumtasemel, kogudes lõpuks miljonid kordi Päikese massi. Kui sinna satub liiga palju materjali, võib imiku supermassiivne must auk mõjuda minikvasarile - dr Begelman on seda nimetanud kvaasariks - kiirgades lõõmavaks, kuna sissetungiv materjal varjab musta augu ümbrust.
Ja seal on hea uudis: need kvasistarid on võimaste teleskoopide abil tuvastatavad. Kuid nende eluiga oleks väga lühike, ainult 100 000 aastat. Eelseisva James Webbi kosmoseteleskoobi abil võivad need olla marginaalselt tuvastatavad.
Algne allikas: Arxivi paber
