Велика црна рупа може бити остатак из зоре универзума

Необично масивна црна рупа у врло раном универзуму може бити нека врста егзотичне црне рупе без звезда коју је први теоретизирао Стивен Хокинг.

У августу, Бојуан Лиу са Универзитета у Кембриџу и његове колеге уочили су чудну галаксију од пре 13 милијарди година, названу Абел 2744-КСО1, са свемирским телескопом Џејмс Веб (ЈВСТ). Чинило се да галаксија има огромну црну рупу, око 50 милиона пута већу од масе Сунца, али је била скоро у потпуности лишена звезда.

„Ово је загонетка, јер традиционална теорија каже да прво формирате звезде или заједно са црним рупама“, каже Лиу. Обично се сматра да се црне рупе формирају од веома масивних звезда када им понестане горива и колабирају.

Лиу и његов тим су спровели неке основне симулације, које су показале да је КСО1 уместо тога могао да почне као примордијална црна рупа, егзотичан објекат који су први изнели физичари Стивен Хокинг и Бернард Кар 1974. Уместо да се формирају од звезде, ови објекти би се спојили из флуктуација у светском јазу, убрзо након великог јаза свемира.

Примордијалне црне рупе би требало да у великој мери испаре и нестану до времена када можемо да се вратимо са ЈВСТ-ом, али постоји шанса да су неке преживеле и прерасле у много веће црне рупе, попут КСО1.

Док су се прорачуни Лиуа и његовог тима отприлике поклапали са њиховим запажањима, били су једноставни и нису узели у обзир сложену интеракцију између исконских црних рупа, облака гаса и звезда.

Сада, Лиу и његов тим су спровели детаљније симулације о томе како су примордијалне црне рупе расле у првим стотинама милиона година универзума. Израчунали су како би се гас вртео око мале, почетне примордијалне црне рупе, као и како би новонастале звезде и умируће звезде ступиле у интеракцију са њим.

Њихова предвиђања за коначну масу црне рупе и тежих елемената у њој поклапају се са оним што су приметили за КСО1.

„То није одлучујуће, али је занимљива и нека врста важне могућности“, каже Лиу. „Са овим новим запажањима да се нормалне теорије (формирање црних рупа) боре да репродукују, могућност постојања масивних примордијалних црних рупа у раном универзуму постаје дозвољенија.

Симулације показују да би примордијалне црне рупе заправо могле бити одржив извор за КСО1, каже Роберто Маиолино са Универзитета у Кембриџу, који је био део тима који је првобитно открио црну рупу. „Чињеница да успевају да се поклапају са својствима КСО1, како у погледу масе црне рупе, тако и масе звезда и хемијског обогаћивања, веома је занимљива и охрабрујућа.

Међутим, највеће супермасивне црне рупе у стандардним симулацијама примордијалне црне рупе имају тенденцију да буду око милион соларних маса, каже Маиолино. „Овде смо 50 пута масивнији“, каже он. „Међутим, истина је да се очекује да ће ове примордијалне црне рупе бити снажно груписане, па је могуће да су успеле да се споје како би брзо постале много масивније.

Још један проблем је што би примордијалне црне рупе требале да захтевају експлозију високоенергетског зрачења да би се у почетку срушиле и формирале, као што је оближња звезда која експлодира, али ми не видимо потенцијалне изворе нигде близу КСО1, каже Маиолино.

Мистерије универзума: Чешир, Енглеска

Проведите викенд са неким од најсјајнијих умова науке, док истражујете мистерије универзума у ​​узбудљивом програму који укључује екскурзију да видите култни телескоп Ловелл.