Vesolje je posejano s supermasivnimi črnimi luknjami. Ena je le 30.000 svetlobnih let stran v središču Rimske ceste. Večina galaksij ima eno, nekatere pa so masivnejše od milijarde zvezd. Vemo, da je veliko supermasivnih črnih lukenj nastalo zgodaj v vesolju. Na primer, kvazar TON 618 poganja črna luknja s 66 milijardami sončne mase. Ker njegova svetloba potuje skoraj 11 milijard let, da doseže nas, je bil TON 618 že ogromen, ko je bilo vesolje staro le nekaj milijard let. Kako so torej te črne luknje tako hitro narasle?
Ena ideja je, da nekatere od prve zvezde so bili velikani. Z maso več kot 10.000 Sonc bi bila takšna zvezda zelo kratkotrajna in bi hitro strmoglavila v veliko črno luknjo. Te prve črne luknje bi delovale kot semena v središču galaksije in bi porabile bližnji material za hitro rast. Nekateri od njih bi celo trčili in se združili, da bi tvorili še večjo črno luknjo. Čeprav je to razumen model, računalniške simulacije ugotavljajo, da ta proces traja predolgo. Ta proces ne more ustvariti vrste črnih lukenj, kot jih vidimo v zgodnjem vesolju, kot je TON 618.
Neposredna slika supermasivne črne luknje v M87. Zasluge: EHT Collaboration
Druga ideja je znana kot scenarij neposrednega kolapsa. V tem modelu naenkrat nastane majhna supermasivna črna luknja. Gost plin sredi protogalaksije se dovolj ohladi, da se zruši pod lastno težo in tvori črno luknjo. Ker bi te črne luknje imele prednost pri masi, lahko hitro prerastejo v supermasivne črne luknje, ki jih opazujemo.
Do zdaj nismo mogli opaziti neposrednega kolapsa črne luknje (DCBH). Pred nekaj leti je bilo z njihovimi infrardečimi signali odkritih nekaj kandidatnih DCBH. To bi lahko bilo potrjeno, ko bodo vesoljski teleskopi James Webb (morda) lansirani pozneje letos. Toda nedavna študija trdi, da bi lahko DCBH opazovali po njihovih radijskih podpisih.
Ko črne luknje aktivno porabljajo bližnjo snov, lahko ustvarijo močne curke vroče plazme. Ti curki so radijski glasni in so eden od načinov, kako prepoznamo supermasivne črne luknje. Črne luknje z neposrednim kolapsom bi morale imeti podobne curke, vendar bi bil material curka gostejši. In ker bi se DCBH-ji oblikovali v zgodnjem vesolju, bi bili njihovi radijski signali bolj rdeče zamaknjeni. To zadnje delo trdi, da bi bil radijski podpis DCBH po strukturi podoben, vendar ga je mogoče zlahka razlikovati od radijskih curkov, ki jih vidimo danes. Podpis bi se razlikoval tudi od curkov, ki jih ustvarjajo semenske črne luknje.
Na žalost teh radijskih virov z visokim rdečim premikom trenutni radijski teleskopi ne morejo videti. Vendar bi morali biti dovolj svetli, da bi jih lahko zaznali kvadratni kilometrski niz (SKA) in predlagana naslednja generacija zelo velikega niza (ngVLA).
Referenca:Yue, B., in A. Ferrara. “ Radijski signali iz zgodnjega neposrednega kolapsa črnih lukenj .'Mesečna obvestila Kraljevega astronomskega društva506.4 (2021): 5606–5618.
