Οι αρχικές μαύρες τρύπες καταβρόχθισαν από μέσα τα πρώτα άστρα

Πηγή: NewScientist, 19 Δεκεμβρίου 2008

Σμήνη από μικροσκοπικές μαύρες τρύπες που σχηματίστηκαν κατά τη Μεγάλη Έκρηξη μπορεί να είχαν 'εξοντώσει' τα πρώτα άστρα από το σύμπαν, καταβροχθίζοντας τα  από μέσα. Τα τελικά προϊόντα αυτής της 'πέψης' θα μπορούσαν να έχουν εξελιχθεί στις κολοσσιαίες μαύρες τρύπες που τώρα κρύβονται στα κέντρα των γαλαξιών και των οποίων η προέλευση τους εδώ και καιρό αποτελεί ένα μυστήριο.

Ορισμένοι φυσικοί εικάζουν ότι μικροσκοπικές μαύρες τρύπες μπορεί να έχουν σφυρηλατηθεί στην πολύ πυκνή σούπα της ύλης και της ακτινοβολίας που επικράτησε κατά τις πρώτο στιγμές του σύμπαντος. Αν είναι έτσι, αυτές είναι πιθανόν να εξηγούν κάποια ποσότητα από την αόρατη σκοτεινή ύλη που διαποτίζει το σύμπαν.

Τελευταία ο Cosimo Bambi του Πανεπιστημίου του Τόκιο και οι συνάδελφοι του έχουν δείξει ότι αυτές οι μαύρες τρύπες θα μπορούσαν, επίσης, να έχουν καταστρέψει τα πρώτα αστέρια του σύμπαντος καταβροχθίζοντας τα από το εσωτερικό τους.

Τα πρώτα αστέρια θεωρείται ότι έχουν σχηματιστεί περίπου 200 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, στο κέντρο των πυκνότερων σχηματισμών σκοτεινής ύλης στο σύμπαν. Τα αστέρια από σκοτεινή ύλη θα ήταν πιο πιθανό να ξεκινήσουν την πυρηνική σύντηξη, επειδή η βαρύτητα της σκοτεινής ύλης θα είχε αναγκάσει το αέριο να συμπιεστεί με την αναγκαία μορφή.

Η ομάδα του Bambi υπολόγισε τι θα είχε συμβεί εάν η σκοτεινή ύλη αποτελείται από μικροσκοπικές αρχέγονες μαύρες τρύπες. Δέχτηκαν πως κάθε μαύρη τρύπα θα έπρεπε να είχε μάζα σαν του νάνου πλανήτη Δήμητρα - οι παρατηρήσεις έχουν αποκλείσει πολύ μεγαλύτερες καθώς και υποψήφιες μαύρες τρύπες από σκοτεινή ύλη, ενώ πολύ ελαφρύτερες θα είχαν εξατμιστεί γρήγορα μέσω των κβαντομηχανικών φαινομένων.

Οι μαύρες τρύπες θα βυθίζονται στον πυρήνα του άστρου και θα συγχωνεύονται πριν από την κατανάλωση του άστρου σε λιγότερο από ένα εκατομμύριο χρόνια

Ένα αστέρι που σχηματίζεται στο κέντρο μιας πυκνής συγκέντρωσης σκοτεινής ύλης θα περιέχει, περίπου, 1 εκατομμύριο από αυτές τις μίνι μαύρες τρύπες ανάμικτες με τη συνήθη ύλη, όπως υπολογίζει η ομάδα. Η μεγάλη τους πυκνότητα γρήγορα θα κάνουν τις τρύπες να βυθίζονται στον πυρήνα του άστρου και να συγχωνεύονται με το άστρο.

Η προκύπτουσα μεγαλύτερη μαύρη τρύπα θα καταναλώσει το αστέρι σε λιγότερο από 1 εκατομμύριο χρόνια, αποκτώντας 10 έως 1.000 φορές τη μάζα του ήλιου, πιστεύει η ομάδα. Μετά την επίτευξη αυτού του μεγέθους, οι μαύρες τρύπες θα μπορούσαν να αναπτυχθούν ακόμα πιο γρήγορα απορροφώντας αέριο, μετατρεπόμενοι στις κολοσσιαίες μαύρες τρύπες που βρίσκονται στα κέντρα των γαλαξιών, με δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του ήλιου.

Γιατί λοιπόν δεν βλέπουμε αυτό να συμβαίνει στο σύγχρονο σύμπαν; Η διαφορά είναι ότι τα περισσότερα αστέρια πλέον σχηματίζονται εκτός των γαλαξιακών πυρήνων. Τώρα οι αρχέγονες μαύρες τρύπες πρέπει να είναι πολύ σπανιότερες, οπότε τα εμβρυϊκά αστέρια θα ήταν απίθανο να συναντήσουν μία τέτοια.

"Γι 'αυτό οι αρχέγονες μαύρες τρύπες σήμερα δεν μπορούν να καταναλώσουν όλα τα αστέρια στο γαλαξία μας - δεν υπάρχουν αρκετές από αυτές", λέει το μέλος της ομάδας Katherine Freese από το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν στο Ann Arbor.

Η ιδέα της ομάδας είναι ενδιαφέρουσα, λέει ο Mitchell Begelman του Πανεπιστημίου του Κολοράντο στο Boulder, αλλά πιστεύει πως οι μεγάλες μαύρες τρύπες στα κέντρα των γαλαξιών είναι πιο πιθανό να είναι οι απόγονοι μαύρων οπών με εκατομμύρια ηλιακές μάζας που σχηματίστηκαν από την κατάρρευση νεφών αερίου: "Είναι πιο εύκολο να αναπτυχθούν μεγάλες μαύρες τρύπες γρήγορα, αν ξεκινήσουν με ένα μεγαλύτερο σπόρο."

Δείτε και τα σχετικά άρθρα
Ο Γαλαξίας μας σχηματίστηκε γύρω από μια μαύρη τρύπα
Ένας νέος τρόπος για να ζυγίσουμε τις γιγάντιες μαύρες τρύπες
Η αποστολή GEMS θα παρατηρήσει τις μαύρες τρύπες

Home