Kључно питање у вези с невероватно великим црним рупама јесте могу ли оне уопште настати у свемиру. За сада још увек не знамо пуно ни о стварању мањих, односно класичних супермасивних црних рупа.
Kада је објављена прва фотографија црне рупе у историји човечанства, на њој се није могла видети њена стварна величина. Многе је изненадила информација да је црна рупа у средишту галаксије М87 велика скоро као наш Сунчев систем, односно да се протеже изван орбите Нептуна, најудаљеније планете у Сунчевом систему. Но изгледа да црне рупе могу бити много, много веће од оне у М87 и да би могле с временом постати велике као целе галаксије.
Невероватно велике црне рупе
Највеће до сада откривене црне рупе су она у квазару TON 618 која има масу једнаку 66 милијарди маса Сунаца и она у срцу галаксије Holm 15A која је тешка 66 милијарди соларних маса. Према најновијем истраживању, црне рупе би могле нарасти до „невероватно великих” размера и имати масу од 100 милијарди Сунаца, што би значило да би могле бити велике као читаве галаксије. Откриће таквих огромних тијела могло би расветлити природу значајног дела мистериозне тамне твари која чини четири петине материје у свемиру.
Обично се налазе у средишту галаксија
У средиштима већине, ако не и свих галаксија смештене су супермасивне црне рупе које су милионима или милијардама пута масивније од нашег Сунца. Примерице, у срцу наше галаксије, Млечног пута, налази се Стрелац А*, црна рупа од око 4,5 милиона соларних маса.
Научници су у истраживању црне рупе од 100 милијарди (или више) Сунчевих маса назвали „невероватно великим црним рупама” или SLAB-овима (stupendously large black holes). Иако за сада нема доказа о њиховом постојању, напоменули су да су откривене црне рупе које су готово те величине. „Изненађује да је до сада тако мало пажње посвећено истраживању могућег постојања страховито масивних црних рупа јер би оне у принципу могле постојати”, рекао је за Space.com коаутор истраживања Флоријан Kихнел, теоријски космолог са Универзитета Лудвиг Макимилијан у Минцхену.
Ако примордијалне црне рупе стварно постоје, оне би могле помоћи да се објасни шта је тачно тамна материја. Иако научници сматрају да тамна твар чини већину материје у свемиру, они још увек не знају од чега се она заправо састоји јер ју је немогуће видети или директно измерити.
Kључно питање у вези с невероватно великим црним рупама јесте могу ли оне уопште настати у свемиру. За сада још увек не знамо пуно ни о стварању мањих, односно класичних супермасивних црних рупа. До сада се сматрало да се оне формирају у средишту галаксија након спајања мањих црних рупа. Међутим, недавна истраживања показала су недостатке у том моделу јер је требало објаснити како су црне рупе могле досећи такве величине ако је свемир стар само десетак милијарди година.
Порекло црних рупа
„Друго објашњење за настанак класичних супермасивних црних рупа, али и оних невероватно великих, почива на такозваним примордијалним црним рупама”, казао је у саопштењу за медије коаутор студије Бернард Кар, теоријски космолог са Универзитета Квин Мери у Лондону.
Наиме, нека претходна истраживања показала су да би се унутар секунде након Великог праска случајне флуктуације густоће у врућем, брзо растућем новорођеном свемиру могле концентрирати у џепове материје у довољној мери да се уруше у црне рупе. На тај начин су могле настати примордијалне (исконске) црне рупе које би касније послужиле као семе за настанак супермасивних црних рупа.
Одговор на загонетку тамне твари?
Ако примордијалне црне рупе стварно постоје, оне би могле помоћи да се објасни шта је тачно тамна материја. Иако научници сматрају да тамна твар чини већину материје у свемиру, они још увек не знају од чега се она заправо састоји јер ју је немогуће видети или директно измерити. Зато и има назив – тамна твар, која заправо говори да скоро ништа о тој материји не знамо. Можемо је регистровати једино путем њеног гравитационог утицаја на „нормалну” твар. Права природа тамне материје је тренутно један од највећих мистерија у науци.
„Поставља се питање да ли би примордијалне црне рупе скромне масе могле проузроковати тамну твар”, рекао је Лука Визинели, астрофизичар честица са Универзитета Амстердам.
Kако можемо пронаћи монструозне црне рупе?
Један од начина проналаска невероватно великих црних рупа су гравитациона сочива. Феномен гравитационе леће омогућује научницима да боље проучавају удаљене галаксије, које би иначе нама биле невидљиве. Ближе масивне галаксије својом гравитацијом искривљују временско-просторни континуум и тако савијају путање светлости слично као што то чине сочива. На тај начин делују као природни космички телескопи. Алберт Ајнштајн је у својој општој теорији релативности претпоставио постојање оваквих гравитационих лећа.
Други начин откривања SLAB-ова јесте њихово деловање на околину јер би такве црне рупе вероватно стварале топлоту, светлост и друга зрачења.
Питање највеће могуће величине црне рупе
„Све у свему, знамо да постоје црне рупе различитих величина па се природно поставља питање постоји ли нека горња граница за њихову масу”, рекао је Бернард Кар. „Неки могу бити сумњичави према постојању SLAB-ова јер сматрају да се такве црне рупе могу јако тешко формирати. Међутим, били смо скептични и према постојању црних рупа средње масе и оних супермасивних све док такви објекти нису пронађени. Да, још увек не знамо постоје ли стварно SLAB-ови, али се надамо да ће наше истраживање потакнути научну заједницу да детаљније осмотри тај проблем.”
Истраживање под називом Constraints on stupendously large black holes објављено је у часопису Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
(Извор Индекс)
