איך לעשות חור שחור בלי כוכב.
באופן כללי, ישנם שני זנים ידועים ופופולריים מאוד של חורים שחורים: שחור מסה כוכבית חורים, שהם קטנים יותר ונוצרים כאשר כוכב גדול קורס לתוך עצמו (המניב פיצוץ סופרנובה ב תהליך); וחורים שחורים סופר מסיביים, שנוצרים כתוצאה מ... תעלומה מביכה. ראה, היקום המוקדם נחשב רצוף בחורים שחורים סופר-מאסיביים, שהיו מסוגלים גז ואבק הצטברו לכוכבים וכוכבי לכת שבסופו של דבר התקבצו לגלקסיות כפי שאנו יודעים אוֹתָם. אבל איך יכלו להופיע החורים השחורים הראשונים שיצרו כוכבים אם לא היו כוכבים בסביבה שיתמוטטו לתוך עצמם?
אולי סוף סוף תהיה לנו פתרון לבעיית התרנגולת או הביצה הקוסמית הזו. מחקר חדש שפורסם ב מכתבי ה-astrophysical Journal נותן תמיכה גדולה למודל מתהווה לאופן שבו חפצים אלה עשויים היו ליצור כוכבים ללא כוכבים, פוטנציאל נותן בהירות קוסמולוגית לתעלומה שקודם לכן חסרה כל הסבר מדעי אמיתי.
Shantanu Basu, פרופסור לפיזיקה ואסטרונומיה באוניברסיטת ווסטרן באונטריו, קנדה, מסביר שהמודל מבוסס על רעיון חלופי מה גורם לחורים שחורים להפסיק לצמוח. בפינה אחת של הטבעת, יש לך את הדגם "ממוטט" המתואר למעלה. במקרה זה, "התמוטטות הכבידה נעצרת על ידי הלחץ התרמי והקרינה האינטנסיבי שנוצר במרכזו של שבר גז מתמוטט, AKA הכוכב."
בפינה השנייה של הטבעת (ובניגוד חד) יש לך "קריסה ישירה". זה תלוי בהנחה ש חורים שחורים סופר-מאסיביים יכולים להיווצר במהירות רבה במהלך פרק זמן קצר במיוחד - ואז להיעצר די הרבה באופן מיידי.
בואו נחזור לינקות היקום, מיד אחרי המפץ הגדול. יש לך הרבה גז ואבק קדומים שזה עתה הושלכו מסביב. א מִגרָשׁ ממנו. חלק מזה מתקבץ לכדורים כה מסיביים, שהם מתמוטטים לגופים צפופים במיוחד אשר בעצם זורעים חורים שחורים במקום. הם מתחילים להתענג על הגז והאבק הטריים של יקום התינוקות, בלי שום סוג של שסתום לחץ כדי לכבות את טירוף ההאכלה. בסופו של דבר, הקרינה המופקת על ידי כל החורים השחורים הללו ומכוכבים אחרים שנולדו ביקום שם קץ להתפשטות ולצמיחה המסיבית שלהם, ומשאיר את מה שאנו מכנים כיום שחור סופר-מסיבי חורים.
במילים אחרות, בתוך 800 מיליון השנים הראשונות שלאחר המפץ הגדול, צצו לנו חורים שחורים וגדלו ממש ממש מהר, ואז פתאום עצרו את הבולמוס אחרי כ-800 מיליון שנה.
המאמר החדש אינו חוקר ישירות היווצרות חורים שחורים. זה מציג מודל שמסביר איך נראית המפה של התפלגות חורים שחורים סופר מסיביים ביקום, בהתבסס על המקום שבו צפינו בהם עד כה. ההפצה הזו עובדת במקרה הכי טוב עם מודל הקריסה הישירה של היווצרות חור שחור מוקדם.
כמובן, קריסה ישירה היא רק תיאוריה עד כה. באסו מקווה שמחקר עתידי יוכל להתקדם עם הממצאים הללו כדי לגלות יותר על היסטוריית הצמיחה של הגופים המאסיביים להפליא הללו ולראות אם קריסה ישירה הגיונית. העובדה שסוף סוף נוכל לדמיין אותם בוודאי אומרת שאנחנו צעד קרוב יותר לאמת אם הדגם הזה עומד בבדיקה.
