Črne luknje so nekateri najzanimivejši pojavi v vesolju. Če želite vedeti, kaj je, preberite to objavo: Kaj je črna luknja? In zdaj se učimo nekaj novega in zanimivega o črnih luknjah in zakonih vesolja.
Črne luknje v središču galaksij so znane tudi kot supermasivne črne luknje. Črne luknje nastanejo, ko zvezda z vsaj 5-kratno maso Sonca izčrpa svoje gorivo in zaradi gravitacijskega kolapsa pade vase in tvori črno luknjo. Supermasivne črne luknje lahko vsebujejo sto milijonov zvezdnih mas, kot je naše Sonce.
Astronomi so zdaj precej prepričani, da so te supermasivne črne luknje v središču skoraj vsake galaksije v vesolju. Poleg tega je masa teh črnih lukenj nekako povezana z maso preostale galaksije. Nastanejo v tesnem stiku med seboj.
Skupina znanstvenikov iz ZDA, Nemčije in Španije je ugotovila, da supermasivne črne luknje ustavijo nastanek zvezd, ki se pojavljajo v velikih galaksijah.
V mladih galaksijah se nove zvezde pojavijo zelo hitro, toda ko se galaksija popolnoma oblikuje, se ta proces ustavi. Na to vpliva supermasivna črna luknja, ki je v središču vsake velike galaksije in je milijonkrat večja od Sonca. Ima gravitacijske učinke na zvezde v galaksiji in včasih ojača sevanje iz aktivnega jedra galaksije. Znanstveniki verjamejo, da ta energija izklopi nastajanje zvezd, segrevanje in razprševanje plina, ki bi se, ko se ohladi, spremenila v zvezdo.
Avtorja sta preučevala ogromne galaksije, kjer je bila masa meritve osrednje črne luknje že izmerjena. Da bi razumeli, kako so se razvijale te galaksije, so znanstveniki analizirali njihov emisijski spekter s pomočjo teleskopa Hobby-Eberley. Pri primerjavi rezultatov so avtorji videli, da so procesi tvorjenja galaksij s centralnimi črnimi luknjami različnih mas zelo različni. Astronomi so ugotovili, da so te razlike povezane le z maso črne luknje in ne z velikostjo galaksije ali njeno morfologijo.
Promocijski video:
"V galaksijah z enako maso, vendar z različnimi masami njihovih osrednjih črnih lukenj, se je proces nastajanja zvezd končal prej, kjer so bile črne luknje bolj masivne, in obratno. To pomeni, da je pojavljanje zvezd v galaksijah z nižjo maso osrednjih črnih lukenj trajalo dlje, "je dejal Ignazio Martin-Navarro, doktor fizike in matematike na kalifornijski univerzi v Santa Cruzu.
Avtorji ugotavljajo, da prej ni bilo mogoče doseči takšnih rezultatov, saj je trajanje vseh procesov zelo različno: zvezde se lahko tvorijo v več sto milijonih let, medtem ko se sproščanje energije iz aktivnega galaktičnega jedra lahko zgodi v krajšem času. Takšna jedra se med seboj razlikujejo, njihove značilnosti pa so odvisne od številnih dejavnikov: velikosti črne luknje, stopnje kopičenja materiala, ki pade na črno luknjo, in mnogih drugih.
Črne luknje brez zvezd
Supermasivne črne luknje najdemo v središču številnih galaksij. S pomočjo procesov, ki se dogajajo v bližini: tvorbe akumulacijskega diska iz pritegnjene snovi in relativističnih curkov plazme, je mogoče razložiti na primer najmočnejše sevanje kvazarjev. V zadnjem desetletju so odkrili supermasivne črne luknje, od katerih so številne milijarde krat bolj masivne od Sonca, z velikimi Dopplerjevimi rdečimi premiki. To pomeni, da so v našem vesolju obstajali le 800 milijonov let po velikem udaru.
Vendar sodobna astrofizika verjame, da črne luknje nastanejo kot posledica evolucije zvezd, ko se na zadnji stopnji skrči ostanek masivne zvezde, ki je izgubila termonuklearno gorivo, v majhno telo s pošastno težo. Potem lahko rastejo, absorbirajo okoliško snov. Prisotnost tako mladih in zelo masivnih črnih lukenj sproži dvom o takem scenariju tvorbe, saj takrat še vedno ni bilo dovolj zvezd, ki so prehodile celotno evolucijsko pot.
Astrofiziki na zahodni univerzi v Kanadi so razvili teorijo o nastanku supermasivne črne luknje v zgodnjem vesolju kot rezultat neposrednega propada snovi brez nastanka zvezd. O tem so pisali v Astrophysical Journal Letters.
Po njihovem mnenju je bilo v zgodnjem vesolju kratek čas, ko so se lahko supermasivne črne luknje oblikovale in hitro rasle, ne da bi predhodno tvorile zvezdo, preprosto povlečejo okoliško plazmo v primarni strdek - "kalček". Nato so v nekem trenutku spremenjeni pogoji ustavili ta postopek. V tem primeru se črne luknje zelo hitro oblikujejo v izjemno kratkem časovnem intervalu. Scenarij takega "neposrednega zloma" ima za posledico začetne mase črnih lukenj, ki so veliko večje kot v standardnem scenariju "zvezdni ostanek".
Tak scenarij nastanka supermasivne črne luknje omogoča razlago njihovega obstoja in ogromnih množic že na zelo zgodnji stopnji evolucije našega Vesolja.