Дуже ймовірно, останнє зображення, яке приходить на думку при думці про чорні діри, - це те, що їх потрібно плекати, обробляти і захищати, коли вони молоді. Але нові дослідження виявляють, що перші великі чорні діри у Всесвіті, ймовірно, утворилися і виросли глибоко всередині гігантських, зіркоподібних коконів, які задушили їх потужне рентгенівське випромінювання і запобігли видуванню навколишніх газів.
"До недавнього часу багато хто думав, що надмасивні чорні діри почали злиття численних маленьких чорних дір у Всесвіті", - сказав Мітчелл Бегельман з університету Колорадо-Боулдера. "Ця нова модель розвитку чорної діри вказує на можливий альтернативний шлях їх утворення".
Звичайні чорні діри вважаються залишками зірок, трохи більших за наше сонце, які витратили паливо та померли.
Але перші великі чорні діри, ймовірно, утворилися з дуже великих зірок, які утворилися на початку Всесвіту, ймовірно, протягом перших кількох сотень мільйонів років після Великого вибуху. Унікальний процес перетворення цих великих зірок у чорні діри включає формування захисного кокона, виготовленого з газу.
"Що нового тут, це те, що ми думаємо, що ми знайшли новий механізм для формування цих гігантських надмасивних зірок, який дає нам новий спосіб зрозуміти, як великі чорні діри можуть утворитися відносно швидко", - сказав Бегельман.
Ці ранні надмасивні зірки виросли б до величезних розмірів - у десятки мільйонів разів більше маси нашого сонця - і були б короткочасними, а його ядро руйнується всього за кілька мільйонів років.
Основна вимога до утворення надмасивних зірок - це накопичення речовини зі швидкістю близько однієї сонячної маси на рік, зазначив Бегельман. Через величезну кількість речовини, що споживається надмасивними зірками, наступні насінні чорні діри, що утворилися в їхніх центрах, можуть початися набагато більше, ніж звичайні чорні діри.
Бегельман заявив, що надмасивні зорі, що спалюють водень, повинні були бути стабілізовані шляхом їх власного обертання або якоїсь іншої форми енергії, як магнітні поля чи турбулентність, щоб сприяти швидкому зростанню чорних дір у їхніх центрах.
Після утворення чорних дірок у насінні процес перейшов у свою другу стадію, яку Бегельман назвав стадією "квазістар". У цій фазі чорні діри швидко зростали, ковтаючи речовини з роздутого оболонки газу, що їх оточував, який, врешті-решт, надувався до розміру, як сонячна система Землі, і охолоджувався одночасно, сказав він.
Після того, як квазістари охололи повз певну точку, випромінювання почало вибухати з такою високою швидкістю, що спричинило розсіювання газової оболонки і залишило за собою чорні діри до 10 000 разів і більше маси земного сонця. При такому великому голові над звичайними чорними дірами вони могли перерости в надмасивні чорні діри в мільйони або мільярди разів більше маси сонця, або погризвши газ із навколишніх галактик, або злившись з іншими чорними дірами в надзвичайно жорстоких галактичних зіткненнях.
Бегельман заявив, що великі чорні діри, утворені від ранніх надмасивних зірок, могли б мати величезний вплив на еволюцію Всесвіту, включаючи формування галактик, можливо, буде виробляти квазари - дуже яскраві, енергетичні центри далеких галактик, які можуть бути в трильйон разів яскравішими ніж наше сонце.
Доповідь Бегельмана буде опублікована в Щомісячних повідомленнях Королівського астрономічного товариства.
Джерело: EurekAlert
