Astronomové z Akademie věd a Moskevské státní univerzity zjistili, že tvar a velikost galaxií byla určována v dávné minulosti podle toho, kolik „embryí“supermasivních černých děr obsahovalo jejich okraje, podle článku publikovaného v časopise Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
"Černé díry předpovídané naším modelem měly být ve vesmíru přítomny v dostatečném počtu, aby bylo možné vysvětlit všechny vzniklé kulové hvězdokupy." Poukazuje na existenci dostatečného počtu černých děr s hmotností několika tisíc Slunců, aby se mohly stát „embryi“globulárních shluků, “říká Alexander Dolgov z Ústavu teoretické a experimentální fyziky Ruské akademie věd v Moskvě, citovaný tiskovou službou Ruské vědecké nadace.
Nejmasivnější galaxie jsou obývány supermasivními černými dírami, které se mohou pohybovat od milionu do miliard slunečních hmot. Důvody vzniku těchto objektů nejsou dosud zcela jasné. Vědci zpočátku věřili, že takové objekty vznikají stejným způsobem jako jejich normální „bratranci“- v důsledku gravitačního zhroucení hvězd a následného sloučení několika velkých černých děr.
Při pozorování prvních galaxií ve vesmíru to astrofyzici zpochybňovali - ukázalo se, že byli „obývaní“černými dírami s hmotností desítek miliard sluncí. Takové objekty by prostě neměly čas růst na tuto velikost, kdyby se narodily malé. Někteří vědci proto začali věřit, že v exotičtějších scénářích se rodí supermasivní černé díry - v důsledku zhroucení obřích mraků „čistého“atomového vodíku nebo v důsledku shluků temné hmoty.
Většina astronomů dnes věří, že černé díry - „těžké váhy“, vznikly na úsvitu mládí vesmíru z tzv. Pravěkých černých děr, které zaujímají mezilehlou polohu mezi supermasivními a obyčejnými černými dírami, jejichž původ je stále neznámý. Jejich hmotnost byla podle různých odhadů vědců několik desítek nebo stovek tisíc slunečních hmot. V posledních deseti letech astronomové aktivně hledali taková „semena“černých děr a doposud známe méně než deset kandidátů na roli takových objektů.
Dolgov a jeho kolega Konstantin Postnov ze Státního astronomického ústavu Moskevské státní univerzity zjistili, že taková „embrya“by mohla hrát klíčovou roli při formování všech galaxií a studovala, jak často by takové černé díry mohly vzniknout ještě předtím, než se v nově narozeném vesmíru vypuknou první shluky hvězd.
Jejich výpočty ukázaly, že v prvních dnech života vesmíru se mohlo objevit obrovské množství takových objektů, asi 10 až 100 tisíckrát více, než je počet všech galaxií ve vesmíru. Tento počet černých děr měl podle Postnova a Dolgova stačit k zrození všech globulárních hvězdokup, které jsou nám známé - nejstarších „rodin“hvězd na okraji galaxií, kde byly nalezeny všechny známé černé díry střední hmoty.
Tyto shluky hvězd jsou zase dnes považovány za jakýsi „embrya“, kolem nichž se v dávné minulosti formovaly jádra všech spirálních a eliptických galaxií, které jsou nám známy.
Propagační video:
Velký počet takových uskupení na počátku vesmíru vedl vědce k přesvědčení, že černé díry, které v nich žijí, mohou „organizovat“růst galaxií a ovládat jejich tvar a hmotnost, a ne naopak, jak věří mnozí astrofyzici dnes.
Vedeni touto myšlenkou vědci vypočítali, jak se změnil tvar galaxie se změnou počtu globulárních shluků a hmotnosti černých děr v jejich centrech, jakož i nárůstem a poklesem hmotnosti „koblihy“temné hmoty na okraji galaxií, která je dnes považována za hlavní hnací faktor jejich narození … Jak se ukázalo, černé díry hrály rozhodující roli při zrození eliptických a spirálních galaxií, což je nutilo tvořit se i v případech, kdy kruh temné hmoty chyběl.
Podobný scénář tvorby galaxií, jak vědci poznamenávají, může vysvětlit jednu z hlavních kosmologických tajemství - proč nejstarší galaxie mají velmi velkou hmotu a mají velmi těžké černé díry, jejichž existenci vědci dříve nedokázali vysvětlit.