Yaklaşık 13 milyar yıl önce, evrenimiz hala sadece küçük bir başlangıç olduğunda, kozmos yaratıcı bir çizgiye çarptı ve sol, sağ ve merkezdeki süper kütleli kara delikleri çıkardı.
Gökbilimciler, Dünya'nın güneşinden milyarlarca kat daha büyük eski kara deliklerle güçlendirildiği düşünülen inanılmaz derecede büyük, olağanüstü parlak nesneler olan kuasarlara baktıklarında, erken evrenin bu kalıntılarına gizlice bakabilirler. Ancak, bu eski nesnelerin varlığı bir sorun oluşturmaktadır. Birçok kuasar, herhangi bir yıldız kendi kütleleri altında çökecek, bir süpernovada patlayacak ve bir kara delik oluşturacak kadar büyük ya da yaşlanmadan çok önce, evrenin ilk 800 milyon yılından kaynaklanıyor gibi görünüyor.
Peki, uzay-zaman dokusundaki bu eski delikler nereden geliyor? Popüler bir teoriye göre, belki de bütün gereken çok fazla gazdır.
Astrofizik Dergi Mektupları'nda 28 Haziran'da yayınlanan yeni bir çalışmada, araştırmacılar, çok erken evrendeki bazı süper kütleli kara deliklerin, kütleçekimsel olarak bağlı bir buluta basit bir şekilde büyük miktarda gaz biriktirerek oluşabileceğini göstermek için bir bilgisayar modeli çalıştırdılar. Araştırmacılar, birkaç yüz milyon yıl içinde, yeterince büyük bir bulutun kendi kütlesi altında çökebileceğini ve küçük bir kara delik oluşturabildiğini keşfettiler - süpernovaya gerek yok.
Bu teorik nesneler doğrudan çökmeli kara delikler (DCBH'ler) olarak bilinir. Yeni çalışmanın baş yazarı ve Londra, Ontario'daki Western Üniversitesi'nde astrofizikçi olan kara delik uzmanı Shantanu Basu'ya göre, DCBH'lerin belirleyici özelliklerinden biri, kısa bir süre içinde çok, çok hızlı bir şekilde oluşmaları gerektiğidir. erken evren.
"Kara delikler sadece yaklaşık 150 milyon yıllık bir sürede oluşuyor ve bu süre zarfında hızla büyüyor," dedi Basu bir e-postayla. "150 milyon yıllık zaman penceresinin başlarında oluşanlar kütlelerini 10 bin kat artırabilir."
Bir gaz bulutu nasıl karadelik haline gelir? 2017'de yapılan bir araştırmaya göre, böyle bir dönüşüm çok farklı kişiliklere sahip iki gökada gerektiriyor: bunlardan biri çok sayıda bebek yıldız oluşturan ve diğeri düşük anahtarsız yıldızsız gaz yığını oluşturan kozmik bir uzatma.
Meşgul galakside yeni yıldızlar oluştukça, komşu galaksiyi yıkayarak sürekli bir sıcak radyasyon akışı yaratırlar, buradaki gazın kendi yıldızlarına birleşmesini önlerler. Basu, birkaç yüz milyon yıl içinde, bu yıldızsız gaz bulutunun o kadar fazla madde taşıyabileceğini, kendi ağırlığı altında çöktüğünü ve hiç yıldız üretmeden bir kara delik oluşturduğunu buldu.
Yakında, bu "tohum" kara delik, yakındaki bulutsulardaki maddeleri hızla toplayarak - muhtemelen bugün görebildiğimiz devasa kuasarları doğurarak süper kütleli duruma ulaşmaya devam edebilir.
Basu'ya göre, bu kozmik koreografi eylemi, evrenin yaşamının ilk 800 milyon yılı içinde, uzay sürecin gerçekleşmesi için yıldızlar ve diğer kara deliklerle çok kalabalık hale gelmeden önce sadece kısa bir zaman penceresi için mümkün olabilirdi. Büyük Patlama'dan sonraki 1 milyar yıl içinde, evrende o kadar çok arka plan radyasyonu olmuş olabilir ki, süper kütleli bir kara delik, üstel büyümesini emmek ve devam ettirmek için yeterli gaz bulmak için mücadele ederdi.
Basu, "150 milyon yıllık bu süreden sonra yeni bir kara delik üretimi yapılmayacağını varsayıyoruz." Dedi. "Bu, evrende belirli bir kütlenin ve parlaklığın üzerindeki kara delik sayısında neden keskin bir düşüş olduğunu açıklıyor."
DCBH'ler şimdilik teorik kalırken, bazı gökbilimciler Hubble Uzay Teleskobu'nun 2017'de aslında böyle bir nesne oluşturduğunu düşünüyorlar. göz, bir süpernova parıltısı olmadan kayboluyor. Araştırmacıların yazdığı en iyi açıklama, büyük yıldızın herhangi bir ponpon veya havai fişek olmadan bir kara deliğe çöktüğü.
Bu 2017 çalışmasında doruğa ulaşan çok yıllı anket sırasında, yakındaki diğer altı yıldız ateş ve öfkeyle patladı, bu da kabaca 7 (% 14) büyük yıldızın 1'inin boşluğa kaybolarak sona erdiğini gösteriyor.
