Det siste bildet som kommer til tankene når man tenker på sorte hull, er veldig sannsynlig at de må pleies, kodes og beskyttes når de er små. Men ny forskning avslører de første store sorte hullene i universet som sannsynligvis ble dannet og vokste dypt inne i gigantiske, stjerneaktige kokonger som kvalt deres kraftige røntgenstråling og forhindret at omgivende gasser ble blåst bort.
"Inntil nylig har mange tenkt på at supermassive sorte hull startet fra sammenslåing av mange, små sorte hull i universet," sa Mitchell Begelman, fra University of Colorado-Boulder. "Denne nye modellen for utvikling av svart hull indikerer en mulig alternativ rute til deres dannelse."
Vanlige sorte hull antas å være rester av stjerner som er litt større enn solen vår som brukte opp drivstoffet og døde.
Men de første store sorte hullene formet seg sannsynligvis fra veldig store stjerner som dannet seg tidlig i universet, sannsynligvis i løpet av de første hundre millioner årene etter Big Bang. Den unike prosessen med at disse store stjernene blir til svarte hull inkluderer dannelsen av en beskyttende kokong, laget av gass.
"Det som er nytt her er at vi tror vi har funnet en ny mekanisme for å danne disse gigantiske supermassive stjernene, som gir oss en ny måte å forstå hvordan store sorte hull kan ha dannet seg relativt raskt," sa Begelman.
Disse tidlige supermassive stjernene ville vokst til en enorm størrelse - så mye som titalls millioner ganger solenes masse - og ville ha vært kortvarige, med kjernen som kollapset på bare noen få millioner år.
Hovedkravet for dannelse av supermassive stjerner er akkumulering av materie med en hastighet på omtrent en solmasse per år, sa Begelman. På grunn av den enorme mengden stoff som konsumeres av supermassive stjerner, kan påfølgende sorte sorte hull som dannet seg i deres sentre ha startet mye større enn vanlige sorte hull.
Begelman sa at de hydrogenbrennende supermassive stjernene måtte ha blitt stabilisert av sin egen rotasjon eller en annen form for energi som magnetfelt eller turbulens for å lette den raske veksten av sorte hull i sentrene.
Etter at sorte svarte hull ble dannet, gikk prosessen inn i det andre trinnet, som Begelman har kalt “quasistar” -trinnet. I denne fasen vokste sorte hull raskt ved å svelge materie fra den oppsvulmede konvolutten av gassen som omgir dem, som til slutt blåste opp til en størrelse som var så stor som jordas solsystem og ble avkjølt på samme tid, sa han.
Når kvasistarer avkjølte seg forbi et visst punkt, begynte stråling å rømme i en så høy hastighet at det fikk gasshyllingen til å spre seg og etterlot svarte hull opptil 10.000 ganger eller mer massen av jordas sol. Med et så stort forsprang over vanlige sorte hull, kunne de ha vokst til supermassive sorte hull millioner eller milliarder ganger solens masse enten ved å gabbe opp gass fra omkringliggende galakser eller slå seg sammen med andre sorte hull i ekstremt voldelige galaktiske kollisjoner.
Begelman sa at store sorte hull dannet fra tidlige supermassive stjerner kunne ha hatt en enorm innvirkning på universets utvikling, inkludert galaksedannelse, og muligens skulle produsere kvasarer - de veldig lyse, energiske sentrene i fjerne galakser som kan være en billion ganger lysere enn solen vår.
Begelmans papir vil bli publisert i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Kilde: EurekAlert
