Kara delikler, Güneş'in kütlesinin veya daha fazlasının milyarlarca katı, birçok galaksinin kalbinde yer alır ve evrimlerini sürer. Günümüzde yaygın olsa da, Büyük Patlama'dan bir milyar yıl kadar sonra, Evren'in bebekliğinden beri var olan süper kütleli kara deliklerin kanıtı, gökbilimcileri yıllarca şaşırttı.
Bu devler, oluşmaları gereken nispeten kısa sürede nasıl bu kadar büyük büyümüş olabilir? Weizmann Bilim Enstitüsü'nden Tal Alexander ve Yale Üniversitesi'nden Priyamvada Natarajn tarafından yürütülen yeni bir çalışma bir çözüm sağlayabilir.
Kara delikler genellikle çok büyük bir oranda toz ve gaz emen korkunç yaratıklar ile karıştırılır. Ancak bu gerçeklerden daha uzak olamazdı (aslında aynı cümledeki “emmek” ve “kara delik” kelimeleri beni kandırıyor). Tipik olarak parlak toplanma diskleri biriktirmelerine rağmen - gözlenebilir Evren'de görünür hale getiren dönen gaz ve toz diskleri - bu çok diskler aslında büyüme hızını sınırlar.
Birincisi, bir birikim diskindeki madde kara deliğe yaklaştığından, diğer herhangi bir içeriye giren malzemeyi yavaşlatan trafik sıkışmaları meydana gelir. İkincisi, madde bu trafik sıkışıklığı içinde çarpıştığında, ısınır ve aslında gaz ve tozu kara delikten uzaklaştıran enerji radyasyonu üretir.
Bir yıldız veya bir gaz akımı, bir gezegenin bir yıldızın etrafında yörüngede kalması gibi, karadeliğin etrafında sabit bir yörüngede olabilir. Bu nedenle, gökbilimcilerin karadeliğin süper kütleli boyutlara çıkmasını sağlayacak yolları düşünmesi oldukça zordur.
Neyse ki, Alexander ve Natarajan bunu yapmanın bir yolunu bulmuş olabilirler: kara deliği binlerce yıldız kümesine yerleştirerek, bir toplama diskinin kısıtlamaları olmadan çalışabilirler.
Kara deliklerin genellikle onlarca güneş kütlesini ağırlaştıran büyük yıldızlar, nükleer yakıtları harcadıktan sonra patladığında oluştuğu düşünülmektedir. Çekirdek nükleer fırın yerçekimine karşı itmeden yıldız çöküyor. İç katmanlar sadece 10 güneş kütlesinden oluşan bir kara delik oluşturmak için içe doğru düşerken, dış katmanlar daha hızlı düşer, iç katmanlara çarpar ve büyük bir süpernova patlamasında geri teper. En azından bu basit sürüm.
Ekip, binlerce yıldızdan oluşan bu yıldız patlamasından oluşturulan bir kara delik modeliyle başladı. Sürekli, yoğun, soğuk, opak gaz akışı kara deliğe düştü. Ancak işin püf noktası: yakındaki birçok yıldızın yerçekimi çekmesi, rastgele bir şekilde zikzak oluşturmasına ve bir toplanma diski oluşturmasını engellemesine neden oldu.
Bir biriktirme diski olmadan, sadece her taraftan kara deliğe düşmek daha önemli olmakla kalmaz, aynı zamanda biriktirme diskinde de yavaşlamaz.
Sonuç olarak, model, Büyük Patlama'dan bir milyar yıl sonra Güneş kütlesinin 10 katı bir kara deliğin Güneş kütlesinin 10 milyar katı kadar büyüyebileceğini düşündürmektedir.
Bildiri, 7 Ağustos'ta Science dergisinde yayınlandı ve çevrimiçi olarak mevcuttur.
