Надмасивні чорні діри утворюють активні серця великих галактик. За «класичною» схемою чорна діра завершує існування великої зірки. Коллапсувавши, вона починає поступово набирати масу, поглинаючи газ і зірки, зливаючись з іншими дірками. На те, щоб набрати мільйони і мільярди сонць, яких досягають багато надмасивних чорних дір, може піти чимало часу. А між тим деякі з них з’явилися дивно рано, менш ніж через мільярд років після Великого вибуху. Відомі такі об’єкти, що відносяться до 800 мільйонів і навіть 690 мільйонів років з початку Всесвіту, інформує Ukr.Media.
Важко зрозуміти, як вони могли утворитися і вирости за такий короткий термін, ця загадка залишається однією з найцікавіших у сучасній астрономії. Для вирішення парадоксу пропонуються різні гіпотези, включаючи колапс короткоживучих зірок молодого Всесвіту. Нову ідею висунули вчені з Університету Західного Онтаріо. Сценарій «прямого колапсу» вони описують в статті, опублікованій в журналі Astrophysical Journal Letters.
Професор Шантану Басу (Shantanu Basu) і Арпан Дас (Arpan Das) розглянули концепцію народження чорних дірок не з великих зірок, а безпосередньо з щільних скупчень матерії в центрах протогалактик. Розігріваючись і інтенсивно випромінюючи, такі скупчення блокують появу молодих зірок у все більш широкому просторі. «Вільного» щільного газу стає все більше, поки він не колапсує, залишивши діру масою в десятки і сотні тисяч мас Сонця — надалі їй залишається лише рости і набирати більше речовини. У новій роботі вчені підтвердили такий сценарій.
Як і в деяких інших об’єктів, зростання чорних дірок визначається межею Еддінгтона — відношенням спрямованого назовні тиску випромінювання і сили тяжіння, спрямованої всередину. Басу і Дас запропонували математичну модель цього процесу, показавши, що він дійсно міг розвиватися протягом не довгого часу. Однак незабаром випромінювання новонароджених зірок і інших дірок досягло критичної межі — і прямий колапс нових надмасивних дірок став неможливий.
