Vznik a existencia supermasívnych čiernych dier patria medzi jedny z najhorúcejších otázok fyziky. Ako mohli giganti s hmotnosťou niekoľkých miliónov, či dokonca miliárd Sĺnk vzniknúť v tak krátkom časovom úseku?

Tie najstaršie supermasívne čierne diery vznikali v dobe, keď vesmír nedosahoval ani 10 % svojho aktuálneho veku. Na tému upozornil portál ScienceAlert.

Niečo tu nesedí

Podľa  akceptovanej teórie vznikali prvé čierne diery vo vesmíre rozpadom prvých hviezd. Doposiaľ si však astronomická obec láme hlavu nad tým, ako sa tieto čierne diery dokázali „premeniť“ na supermasívne čierne diery.

Podľa ďalšej teórie, ktorú dokonca vyvracajú autori novej štúdie publikovanej v žurnále The Astrophysical Journal Letters, vznikali čierne diery v primordiálnom kozmickom plyne. Túto variantu však autori vyvracajú, pretože by to zase nedokázalo vysvetliť existenciu oveľa mladších a novo pozorovaných supermasívnych čiernych dier, upozorňuje University of California Riverside na svojom webe.

DESY Science Communication Lab

Zainteresovaní odborníci, na čele s Hai-Bo Yuom, teraz vo svojej práci objasňujú vznik týchto monštruóznych vesmírnych požieračov tak trochu exotickým spôsobom.

Čo by to bolo za exotickú teóriu, ak by v nej nebola spomenutá temná hmota, v tomto prípade dokonca temná hmota, ktorá interaguje sama so sebou (self-interacting dark matter), a prechádza „gravotermálnou“ nestabilitou (gravothermal – pojem používaný na opis tepelného účinku gravitačného zrútenia hviezdy), prostredníctvom ktorej sa zrúti do čiernej diery.

NEPREHLIADNI
Žiadna supermasívna čierna diera. V strede Mliečnej dráhy je niečo oveľa exotickejšie a fascinujúcejšie

Samozrejme nezrúti sa iba pár častíc, ale rovno celé halo temnej hmoty. V súčasnosti sa totiž predpokladá, že temná hmota sa udržiava v akýchsi obrovských „oblakoch “, ktoré nazývame halo temnej hmoty.

Čo sa týka temnej hmoty, o jej existencii vieme iba vďaka jej gravitačným účinkom a vďaka tomu, že vesmír sa nespráva tak, ako by mal, ak uplatníme naše aktuálne vedomosti a poznatky.

Ako teda vznikli supermasívne čierne diery?

Tejto vedomosti sa držali aj autori štúdie, ktorí však upozornili na to, že temná hmota nemusí gravitačne interagovať iba s obyčajnou žiarivou hmotou, ale aj sama so sebou.

K tvorbe supermasívnych čiernych dier, respektíve ich „zárodkov“, by teda podľa novej teórie malo dochádzať približne tak, že častice temnej hmoty sa najskôr začnú zhlukovať do hala temnej hmoty, kde sú gravitáciou priťahované smerom dovnútra a tlakom zase vytláčané smerom von.

V prípade, že častice temnej hmoty dokážu interagovať samé so sebou, môžu tiež prenášať medzi sebou teplo vznikajúce vplyvom gravitácie, ktorá ich priťahuje smerom do centra, čím sa zahrievajú.

Pixabay

Teplo by sa teda postupne presúvalo z teplejších častíc temnej hmoty na tie chladnejšie. Takouto vzájomnou interakciou by ďalej dochádzalo k spomaľovaniu pohybu častíc, k spomaľovaniu rotácie hala temnej hmoty a napokon aj k jeho zrúteniu do singulárneho stavu – zárodku čiernej diery.

NEPREHLIADNI
Čierna diera schytala poriadny kopanec. Pohybuje sa vo vlastnej galaxii a nikto nevie prečo

Od tohto momentu by potom čierna diera rástla „klasickým procesom“, a teda požieraním všetkej hmoty, ktorá jej stojí v ceste. Podľa hlavného autora štúdie je výhodou tejto teórie najmä to, že k vzniku čiernej diery dôjde v podstate dôsledku zrútenia hala temnej hmoty, vďaka čomu môže mať vzniknutý „zárodok“ veľkú hmotnosť, a teda čierna diera môže za relatívne krátky čas prerásť do supermasívnej čiernej diery.

Či je táto uletená teória naozaj pravdivá, ukáže až čas, na jej overenie totiž potrebujeme veľmi citlivé prístroje, ktoré by dokázali detegovať galaxie veľmi raného vesmíru.