มันเป็นหนึ่งในปริศนาเกี่ยวกับจักรวาลวิทยาและวิวัฒนาการของดาวฤกษ์: หลุมดำมวลยวดยิ่งมาได้อย่างไร ... มวลมหาศาล ...ในเอกภพยุคแรกเมื่อเวลาผ่านไปดูเหมือนจะยังไม่เพียงพอสำหรับพวกเขาที่จะสะสมมวลของพวกเขาผ่านกระบวนการเพิ่มมวลคงที่ ใช้เวลาสักครู่ในการกินของมวลดวงอาทิตย์นับพันล้านเรื่องแม้จะมีความอยากอาหารที่ดีต่อสุขภาพ แต่มันมีอยู่ที่นั่น: หลุมดำของมอนสเตอร์นั้นพบได้ทั่วไปในกาแลคซีไกลโพ้นบางแห่งและแสดงถึงการเติบโตที่แก่เกินวัยของพวกมันแม้ในขณะที่จักรวาลกำลังฉลองวันเกิดครบหนึ่งพันล้านปี
ตอนนี้การค้นพบล่าสุดโดยนักวิจัยที่คาลเทคแนะนำว่า SMB โบราณเหล่านี้เกิดขึ้นจากการตายของดาวยักษ์ในยุคแรกบางชนิดไดโนเสาร์ดาวฤกษ์แปลกใหม่ที่เติบโตใหญ่และตายไปแล้ว ในช่วงที่ความรุนแรงของพวกเขาพังทลายลงไม่เพียง แต่ สอง หลุมดำก่อตัวขึ้นแต่ละครั้งรวบรวมมวลของมันเองก่อนที่จะรวมตัวกันเป็นสัตว์ประหลาดยักษ์ยวดยิ่งในที่สุด
ดูการจำลองและค้นหาเพิ่มเติมเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นด้านล่าง:
จากบทความข่าวของ Caltech โดย Jessica Stoller-Conrad:
เพื่อตรวจสอบต้นกำเนิดของหลุมดำมวลยวดยิ่ง Christian Reisswig, NASA Einstein Postdoctoral Fellow ด้านดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่ Caltech และ Christian Ott ผู้ช่วยศาสตราจารย์ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ทฤษฎีหันไปเป็นแบบจำลองที่เกี่ยวข้องกับดาวมวลมหาศาล ดาวยักษ์ที่ค่อนข้างแปลกใหม่เหล่านี้มีสมมติฐานว่ามีอยู่ในช่วงเวลาสั้น ๆ ในจักรวาลยุคแรก
อ่านเพิ่มเติม: หลุมดำทำอย่างไรจึงจะมีพลังที่ยิ่งใหญ่
ซึ่งแตกต่างจากดาวฤกษ์ทั่วไปดวงดาวที่มีมวลมหาศาลนั้นมีความเสถียรต่อแรงโน้มถ่วงส่วนใหญ่จากรังสีโฟตอน ในดาวฤกษ์มวลมหาศาลรังสีโฟตอน - โฟตอนภายนอกที่เกิดขึ้นเนื่องจากอุณหภูมิภายในสูงมากของดาว - ผลักก๊าซจากดาวออกมาด้านนอกตรงข้ามกับแรงโน้มถ่วงที่ดึงก๊าซกลับเข้ามา
ในช่วงชีวิตของมันดาวฤกษ์มวลมหาศาลที่จะเย็นตัวลงอย่างช้า ๆ เนื่องจากการสูญเสียพลังงานผ่านการปล่อยรังสีโฟตอน เมื่อดาวฤกษ์เย็นตัวลงมันจะมีขนาดกะทัดรัดมากขึ้นและความหนาแน่นส่วนกลางของมันจะเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ กระบวนการนี้ใช้เวลาสองสามล้านปีจนกระทั่งดาวฤกษ์มีความหนาแน่นเพียงพอสำหรับความไม่แน่นอนของแรงโน้มถ่วงที่จะเกิดขึ้นและเพื่อให้ดาวเริ่มยุบตัวด้วยแรงโน้มถ่วง
การศึกษาก่อนหน้านี้ทำนายว่าเมื่อดาวฤกษ์มวลมหาศาลล่มสลายพวกมันจะรักษารูปร่างทรงกลมที่อาจแบนเนื่องจากการหมุนอย่างรวดเร็ว รูปร่างนี้เรียกว่าโครงแบบสมมาตรแบบสมมาตร การรวมความจริงที่ว่าดาวฤกษ์ที่หมุนรอบตัวเร็วมีแนวโน้มที่จะก่อกวนเล็ก ๆ น้อย ๆ Reisswig และเพื่อนร่วมงานของเขาคาดการณ์ว่าการรบกวนเหล่านี้อาจทำให้ดาวเบี่ยงเบนไปไม่ใช่- รูปร่างสมมาตรระหว่างการยุบตัว การก่อกวนครั้งแรกเล็ก ๆ เช่นนี้จะเติบโตอย่างรวดเร็วในที่สุดทำให้ก๊าซภายในดาวที่ยุบตัวกลายเป็นกอและก่อตัวเป็นชิ้นส่วนที่มีความหนาแน่นสูง
“ การเติบโตของหลุมดำไปจนถึงเกล็ดมวลมหาศาลในจักรวาลเล็กน่าจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อมวลของวัตถุยุบตัวนั้นมีขนาดใหญ่พอแล้ว
- Christian Reisswig, NASA Einstein Postdoctoral Fellow ที่ Caltech
ชิ้นส่วนเหล่านี้จะโคจรรอบจุดศูนย์กลางของดาวฤกษ์และมีความหนาแน่นเพิ่มมากขึ้นเมื่อพวกมันเก็บสสารระหว่างการล่มสลาย พวกเขาก็จะเพิ่มอุณหภูมิ จากนั้น Reisswig กล่าวว่า“ เอฟเฟกต์ที่น่าสนใจเริ่มขึ้น” ที่อุณหภูมิสูงพอจะมีพลังงานเพียงพอที่จะจับคู่อิเล็กตรอนและปฏิปักษ์หรือโพสิตรอนของพวกมันให้กลายเป็นคู่อิเล็กตรอน - โพสิตรอน การสร้างคู่อิเล็กตรอน - โพสิตรอนจะทำให้สูญเสียความกดดันเร่งการล่มสลาย; เป็นผลให้ชิ้นส่วนที่โคจรรอบสองในที่สุดจะกลายเป็นความหนาแน่นสูงจนหลุมดำสามารถก่อตัวในแต่ละกลุ่ม หลุมดำคู่หนึ่งอาจหมุนวนรอบกันและกันก่อนที่จะรวมกันเป็นหลุมดำขนาดใหญ่
“ นี่คือการค้นพบใหม่” Reisswig กล่าว “ ไม่มีใครเคยคาดการณ์ว่าดาวดวงเดียวที่ยุบตัวจะสามารถสร้างหลุมดำขึ้นมาคู่หนึ่งแล้วรวมเข้าด้วยกัน”
การค้นพบนี้ถูกตีพิมพ์ใน จดหมายทบทวนทางกายภาพ สัปดาห์ของวันที่ 11 ตุลาคมที่มา: บทความข่าวของ Caltech โดย Jessica Stoller-Conrad
