Černé díry a vznik vesmíru. Vědci jsou blízko vyřešení vesmírné záhady
Vesmír nebyl starý ani miliardu let, když se v něm objevily černé díry s hmotností více než miliardkrát větší než Slunce. Jejich přítomnost se ukázala být natolik záhadná, že se stala pro astrofyziky tvrdým oříškem, jak píše server Port.
Mezi klíčové otázky týkající se tohoto jevu patří možnost vzniku supermasivních černých děr relativně brzy po velkém třesku a okolnosti, které vedly k rychlému zvětšení těchto objektů. O objasnění těchto otázek se pokusili vědci pod vedením Muhammada Latifa z Univerzity Spojených arabských emirátů, kteří své výsledky prezentovali v časopise Nature.
Supermasivní černé díry se objevily překvapivě brzy
Supermasivní černé díry jsou dnes pozorovány v centrech většiny masivních galaxií, jejichž hmotnost může být milionkrát nebo miliardkrát větší než hmotnost Slunce. Jak mohly tyto objekty vůbec vzniknout? Ve vědeckém světě převládají dvě hlavní teorie. Podle prvního z nich dochází nejprve ke smrti masivní hvězdy, což následně vede ke vzniku černé díry o hmotnosti asi 100krát větší než hmotnost Slunce.
Časem začne absorbovat dostatek hmoty, aby se postupně zvětšovala a v určitém okamžiku dosáhla hmotnosti milionkrát nebo dokonce miliardkrát větší než naše hvězda. Alternativní scénář naopak ukazuje na zapojení černých děr, které jsou již od počátku extrémně hmotné až 100 000krát hmotnější než Slunce. Hvězdy, které stojí za vznikem těchto objektů, by se však musely velmi rychle zhroutit již po 250 000 letech od svého zrodu.
Muhammad Latif a jeho kolegové se rozhodli objasnit, zda podmínky v nejranějších fázích existence vesmíru mohly být příznivé pro vznik extrémně hmotných hvězd, které by brzy zanikly a daly vzniknout supermasivním černým dírám. Za tímto účelem vědci provedli simulaci proudů plynu a pozorovali, že na křižovatkách těchto proudů samovolně vznikají černé díry. To zpochybňuje dosavadní předpoklady, že okolnosti, které by tyto procesy podporovaly, by musely být v raném vesmíru v podstatě nemožné.
Významné výsledky provedených simulací
Simulace ukázaly, že i za těchto „běžných“ podmínek mohly vzniknout extrémně hmotné hvězdy. Dvě taková tělesa měla hmotnost 31 000 a 40 000 hmotností Slunce. Protože byly stále napájeny proudy plynu, nic nebránilo tomu, aby se během několika set milionů let proměnily v supermasivní černé díry s hmotnostmi miliardkrát většími než hmotnost Slunce, což by odpovídalo navrhovanému scénáři. Autoři studie vysvětlují, že první supermasivní černé díry byly něčím, co by se dalo označit za děti kosmické sítě.
Zdroj: nature.com, port.ac.uk