Prvé obrovské čierne diery rástli veľmi rýchlym tempom vďaka „pomoci“susedných galaxií, ktorých žiarenie zabránilo tvorbe hviezd vo vnútri „embryí“budúcich gigantov vesmíru, podľa článku uverejneného v časopise Nature Astronomy.
„Kolaps galaxie a vznik čiernej diery s hmotnosťou jedného milióna Slnka nastane v tomto prípade za 100 000 rokov, čo je okamih podľa kozmických štandardov. Po niekoľkých miliónoch rokoch narastie na miliardu Slnka, čo je výrazne rýchlejšie, ako sme očakávali, “povedal Zoltan Haiman z Columbia University v New Yorku (USA).
Predpokladá sa, že strediská najmasívnejších galaxií sú domovom supermasívnych čiernych dier, ktorých hmotnosť sa môže pohybovať od miliónu do miliárd krát hmotnosti Slnka. Dôvody vzniku týchto objektov ešte nie sú úplne jasné. Vedci spočiatku verili, že takéto objekty vznikajú rovnako ako ich „normálne“bratrance - v dôsledku gravitačného zrútenia hviezd a následného zlúčenia niekoľkých veľkých čiernych dier.
Pozorovania prvých galaxií vo vesmíre vyvolali pochybnosti astrofyzikov - ukázalo sa, že boli obývaní čiernymi dierami s hmotnosťou desiatok miliárd Slnka. Takéto výpočty, ako ukazujú výpočty, by jednoducho nemali čas dorásť do takej veľkosti, keby sa narodili v malej miere. Preto niektorí vedci začali veriť, že podľa exotickejších scenárov sa rodia supermasívne čierne diery - v dôsledku kolapsu obrovských mrakov „čistého“atómového vodíka alebo v dôsledku prítomnosti zhlukov temnej hmoty v nich.
Hyman a jeho kolegovia navrhli ďalší neobvyklý scenár zrodenia najväčších čiernych dier vo vesmíre, v ktorom kľúčovú úlohu nehrajú ich „embryá“, ale ich vesmírni susedia - ďalšie veľké galaxie.
Hlavnou prekážkou rastu čiernych dier sú podľa spoločnosti Hyman hviezdy alebo skôr proces ich formovania. Keď začnú čierne diery rásť, objavia sa v ich „zárodku“zhluky hmoty, hmloviny, v ktorých sa rodia desiatky a stovky hviezd. Hviezdy priťahujú plyn a bránia mu v pohybe smerom k čiernej diere, čím sa jeho rast skutočne zastaví sám.
Proces vytvárania hviezd možno zastaviť, ak sa v momente stlačenia „embrya“čiernej diery molekuly vodíka v nej rozdelia na jednotlivé atómy alebo ióny. Hyman a jeho kolegovia to dokázali dosiahnuť pomerne veľkou galaxiou s veľkým počtom mladých hviezd emitujúcich veľké množstvo röntgenového žiarenia a ultrafialového žiarenia.
Vedci vyskúšali túto myšlienku vytvorením počítačového modelu raného vesmíru obývaného prvými galaxiami a semenami čiernych dier. Ako ukázali ich výpočty, veľké galaxie môžu skutočne urýchliť rast čiernych dier v ich „susedoch“, ak sú umiestnené v určitej vzdialenosti od nich a majú správnu hmotnosť a jas. Potom sa plyn v susedných galaxiách rozpadne na atómy, ale nezohrieva sa toľko, že sa galaxia jednoducho rozpadne na časti bez vytvorenia čiernej diery.
Propagačné video:
Všetky tieto výpočty, ako zdôrazňujú vedci, nevylučujú alternatívne scenáre pre tvorbu najväčších čiernych dier vo vesmíre. Hyman a jeho kolegovia dúfajú, že spustenie ďalekohľadu James Webb, najväčšieho orbitálneho ďalekohľadu na svete, pomôže zistiť tieto skoré galaxie a pochopí, či skutočne pomohli rastúcim čiernym dieram, alebo či vznikli iným spôsobom.