Crne rupe su neke od najzanimljivijih pojava u svemiru. Ako želite znati što je, pročitajte ovaj post: Što je crna rupa? A sada učimo nešto novo i zanimljivo o crnim rupama i zakonima svemira.
Crne rupe u središtu galaksija poznate su i kao supermasivne crne rupe. Crne rupe nastaju kada zvijezda, koja ima najmanje 5 puta veću masu Sunca, nestane iz goriva i zbog gravitacijskog kolapsa padne u sebe, tvoreći crnu rupu. Supermasivne crne rupe mogu sadržavati stotine milijuna zvjezdanih masa, poput našeg Sunca.
Astronomi su sada prilično uvjereni da su ove supermasivne crne rupe u središtu gotovo svake galaksije u svemiru. Pored toga, masa ovih crnih rupa nekako je povezana s masom ostatka galaksije. Oni se formiraju u uskom kontaktu jedni s drugima.
Skupina znanstvenika iz Sjedinjenih Država, Njemačke i Španjolske otkrila je da supermasivne crne rupe zaustavljaju stvaranje zvijezda, što se događa u velikim galaksijama.
U mladim se galaksijama nove zvijezde pojavljuju vrlo brzo, ali čim se galaksija potpuno formira, taj se proces zaustavlja. Na to utječe supermasivna crna rupa koja je u središtu svake velike galaksije i koja je milijunima puta veća od Sunca. Ima gravitacijske učinke na zvijezde u galaksiji i ponekad pojačava zračenje iz aktivnog jezgra galaksije. Znanstvenici vjeruju da ova energija isključuje stvaranje zvijezda, zagrijavanje i raspršivanje plina koji bi se nakon hlađenja pretvorio u zvijezdu.
Autori su proučavali masivne galaksije u kojima je već izmjerena masa središnje crne rupe. Da bi razumjeli kako su se razvijale te galaksije, znanstvenici su analizirali njihov emisijski spektar pomoću Hobby-Eberley teleskopa. Uspoređujući rezultate, autori su vidjeli da su procesi formiranja galaksija sa središnjim crnim rupama različitih masa vrlo različiti. Astronomi su otkrili da su te razlike povezane samo s masom crne rupe, a ne s veličinom galaksije ili njenom morfologijom.
Promotivni video:
U galaksijama iste mase, ali s različitim masama njihovih središnjih crnih rupa, proces formiranja zvijezda završio se ranije tamo gdje su crne rupe bile masovnije, i obrnuto. To znači da je pojava zvijezda u galaksijama s manjom masom središnjih crnih rupa trajala duže “, - rekao je Ignazio Martin-Navarro, doktor fizike i matematike na Sveučilištu Kalifornija u Santa Cruzu.
Autori napominju da ranije nije bilo moguće postići takve rezultate, jer je trajanje svih procesa vrlo različito: zvijezde se mogu formirati tijekom stotina milijuna godina, dok se oslobađanje energije iz aktivnog galaktičkog jezgra može dogoditi u kraćem vremenu. Takve se jezgre međusobno razlikuju, a njihove karakteristike ovise o mnogim čimbenicima: veličini crne rupe, razini nakupljanja materijala koji pada na crnu rupu i mnogim drugima.
Crne rupe bez zvijezda
Supermasivne crne rupe nalaze se u središtu mnogih galaksija. Pomoću procesa koji se događaju u njihovoj blizini: stvaranja akrecijskog diska iz privlačene materije i relativističkih mlaznica plazme - mlazovi mogu se objasniti, na primjer, najmoćnijim zračenjem kvazara. U posljednjem desetljeću otkrivene su supermasivne crne rupe od kojih su mnoge milijardu puta masivnije od Sunca, s velikim doplerovim crvenim pomacima. To znači da su postojali u našem Svemiru samo 800 milijuna godina nakon Velikog praska.
No, moderna astrofizika vjeruje da crne rupe nastaju kao rezultat evolucije zvijezda, kada se u posljednjoj fazi ostatak ogromne zvijezde, koja je izgubila termonuklearno gorivo, sruši u malo tijelo s monstruoznom gravitacijom. Tada mogu rasti, upijajući okolnu materiju. Prisutnost tako mladih i vrlo masivnih crnih rupa dovodi u sumnju takav scenarij formiranja, jer tada još uvijek nije bilo dovoljno zvijezda koje su prošle cijeli evolucijski put.
Astrofizičari sa zapadnog sveučilišta u Kanadi razvili su teoriju o stvaranju supermasivne crne rupe u ranom Svemiru kao rezultat direktnog kolapsa materije bez stvaranja zvijezda. O tome su pisali u Astrofizičkom časopisu Letters.
Prema njihovom mišljenju, u ranom Svemiru postojalo je kratko razdoblje kada su se supermasivne crne rupe mogle formirati i brzo rasti bez prethodnog formiranja zvijezde, jednostavno povlačenjem okolne plazme u primarni ugrušak - "klice". Tada su, u nekom trenutku, promijenjeni uvjeti zaustavili taj proces. U ovom se slučaju crne rupe formiraju vrlo brzo u izuzetno kratkom vremenskom intervalu. Scenarij takvog "izravnog kolapsa" rezultira početnim masama crnih rupa mnogo većim nego u standardnom scenariju "zvjezdanih ostataka".
Takav scenarij stvaranja supermasivne crne rupe omogućuje objašnjenje njihovog postojanja i ogromnih masa već u vrlo ranoj fazi evolucije našeg Svemira.