Как се раждат гигантските черни дупки?

Черните дупки винаги са били голямата мистерия на космоса, дори след като през последното десетилетие усилията на стотици учени хвърлиха малко светлина върху това как функционират и как поглъщат материята. 

Една от неразгаданите тайни е как се раждат най-големите сред тях в зората на Вселената и как черните дупки са повлияли развитието на галактиките. 

Според теорията черните дупки притежават толкова силни гравитационни сили, че нищо не може да им избяга, дори светлината. Астрономите започват да предполагат съществуването им през 1783 година и окончателно предсказват откритието през 1916 година, благодарение на теорията на относителността на Айнщайн. 

Науката познава два „вида" черни дупки. Първите са такива със „звездна маса", с размерите на няколко десетки пъти масата на земното слънце. Вторите са „масивните" черни дупки – те могат да достигнат милиарди пъти масата на Слънцето, дори масата на всички звезди в цялата ни галактика - Млечния път. Смята се, че звездните черни дупки са останки от мъртви звезди, но е мистерия как се формират гигантските им роднини.

Една от най-популярните теории за формирането на масивните черни дупки ги свързва с първото изобщо поколение звезди. Но скорошни симулации предполагат, че тези звезди са били не повече от няколко десетки пъти по-големи от Слънцето, т.е. твърде малки, за да постигнат масата на гигантска тъмна дупка. 

Възможно е масивните черни дупки да са произлезли от звезди до 1 милиони пъти масата на Слънцето, родени от бързо акумулиран газ за по-малко от 2 милиона години. Друг модел предполага, че ядрото на масивните черни дупки се е родило от гъсти звезди клъстери в центъра на галактиките. Те са се излюпили от звезди до няколко пъти масата на Слънцето, които по-късно са избухнали, за да се превърнат в черни дупки.

Но скорошни открития показаха, че черните дупки с милиардна соларна маса са съществували и когато Вселената не е била навършила и един милиард години. Сега учените нямат задоволително обяснение как биха могли да се формират толкова рано в космическата история. 

Причината е в така наречения лимит на Едингтън – точката, в която енергийният поток от материя, който храни черната  дупка, е спрян и това ограничава растежа й. Макар да е възможно да е съществувала масивна черна дупка само милиард години след Големия взрив, всичко показва, че това би била една или най-много няколко хипергиганти, обясняват учените.

Сега астрономите искат да разберат дали черните дупки могат да преодолеят лимита на Едингтън и да достигнат така наречените супер-Едингтън нива.

Силни разногласия предизвиква и въпросът дали масивните черни дупки доминират растежа на галактиките или обратното. От една страна може енергията, която те отделят, да подтиква цялостната еволюция на галактическите структури. Но може и галактиките да контролират колко газ да влиза в черните дупки и по този начин да регулира растежа им. Трета възможност е гигантските черни дупки да растат симбиозно. 

Повече информация по този въпрос ще получим през следващите няколко години, когато най-новите телескопи ще проследяват отблизо тези мистериозни гигантски космически структури.