Sorte hull er noen av de mest interessante fenomenene i universet. Hvis du vil vite hva det er, så les dette innlegget: Hva er et svart hull? Og nå lærer vi noe nytt og interessant om sorte hull og universets lover.
De sorte hullene i sentrum av galakser er også kjent som supermassive sorte hull. Svarte hull dannes når en stjerne med en masse minst 5 ganger solens masse tømmer drivstoffet sitt, og på grunn av gravitasjonskollaps faller i seg selv og danner et svart hull. Supermassive sorte hull kan inneholde hundrevis av millioner stjernemasser, som vår sol.
Astronomer er nå ganske sikre på at disse supermassive sorte hullene er i sentrum av nesten hver galakse i universet. I tillegg er massen av disse svarte hullene på en eller annen måte relatert til massen til resten av galaksen. De er dannet i nær kontakt med hverandre.
En gruppe forskere fra USA, Tyskland og Spania fant ut at supermassive sorte hull stopper dannelsen av stjerner, som forekommer i store galakser.
I unge galakser vises nye stjerner veldig raskt, men så snart galaksen er fullstendig dannet, stopper denne prosessen. Dette påvirkes av det supermassive sorte hullet, som er i sentrum av hver eneste store galakse og som er millioner ganger større enn solen. Det har gravitasjonseffekter på stjerner i galaksen og forsterker noen ganger stråling fra galaksens aktive kjerne. Forskere mener at denne energien slår av stjernedannelse, oppvarming og spredning av gass som ville bli til en stjerne når den avkjøles.
Forfatterne studerte massive galakser der massen til det sentrale sorte hullet allerede er målt. For å forstå hvordan disse galaksene utviklet seg, analyserte forskere utslippsspekteret sitt ved hjelp av Hobby-Eberley-teleskopet. Ved sammenligning av resultatene så forfatterne at dannelsesprosessene til galakser med sentrale sorte hull av forskjellige masser er veldig forskjellige. Astronomer fant at disse forskjellene bare var relatert til massen av det sorte hullet, og ikke til størrelsen på galaksen eller dens morfologi.
Salgsfremmende video:
“I galakser med samme masse, men med forskjellige masser av de sentrale sorte hullene, ble prosessen med stjernedannelse avsluttet tidligere der de sorte hullene var mer massive, og omvendt. Dette betyr at utseendet til stjerner i galakser med en lavere masse sentrale sorte hull tok lengre tid,”- sa Ignazio Martin-Navarro, doktorgrad i fysikk og matematikk, ved University of California i Santa Cruz.
Forfatterne bemerker at det tidligere ikke var mulig å oppnå slike resultater, fordi tiden for løpet av alle prosesser er veldig forskjellig: stjerner kan dannes over hundrevis av millioner av år, mens frigjøring av energi fra den aktive galaktiske kjernen kan skje på kortere tid. Slike kjerner skiller seg fra hverandre, og deres egenskaper avhenger av mange faktorer: størrelsen på det sorte hullet, nivået av tilskudd av materiale som faller ned på det sorte hullet, og mange andre.
Sorte hull uten stjerner
Supermassive sorte hull finnes i sentrum av mange galakser. Ved hjelp av prosessene som oppstår i nærheten av dem: dannelse av en akkresjonsskive fra den tiltrakkede saken og relativistiske jetstråler av plasma - jetfly, kan man for eksempel forklare den kraftigste strålingen av kvasarer. I løpet av det siste tiåret har supermassive sorte hull blitt oppdaget, hvorav mange er milliarder ganger massivere enn Solen, med store Doppler-rødskift. Dette betyr at de eksisterte i vårt univers bare 800 millioner år etter Big Bang.
Imidlertid mener moderne astrofysikk at sorte hull oppstår som et resultat av stjernenes utvikling, når restene av en massiv stjerne, som har mistet sin termonukleære drivstoff, på et siste trinn trekker seg sammen og kollapser i en liten kropp med en uhyrlig tyngdekraft. Da kan de vokse og absorbere omgivelsene. Tilstedeværelsen av så unge og veldig massive sorte hull kaster tvil om et slikt scenario med dannelse, for da var det fremdeles ikke nok stjerner som hadde passert hele evolusjonsveien.
Astrofysikere ved Western University of Canada har utviklet en teori om dannelsen av supermassive sorte hull i det tidlige universet som et resultat av direkte sammenbrudd av materie uten dannelse av stjerner. De skrev om dette i Astrophysical Journal Letters.
Etter deres mening var det i det tidlige universet en kort periode hvor supermassive sorte hull kunne dannes og vokse raskt uten en foreløpig dannelse av en stjerne, ganske enkelt å trekke det omkringliggende plasmaet inn i den primære koagelen - "kimen". Da, på et tidspunkt, stoppet de endrede forholdene denne prosessen. I dette tilfellet blir sorte hull dannet veldig raskt innen ekstremt kort tidsintervall. Scenariet med en slik "direkte kollaps" resulterer i begynnelsen av svart hullmasser mye større enn i standard "stellar rest" -scenariet.
Et slikt scenario med dannelsen av supermassive sorte hull gjør det mulig å forklare deres eksistens og enorme masser allerede på et veldig tidlig stadium i utviklingen av vårt univers.
