Lubang hitam adalah beberapa fenomena yang paling menarik di alam semesta. Sekiranya anda ingin mengetahui apa itu, maka baca catatan ini: Apa itu lubang hitam? Dan sekarang kita mempelajari sesuatu yang baru dan menarik mengenai lubang hitam dan undang-undang alam semesta.
Lubang hitam di tengah galaksi juga dikenali sebagai lubang hitam supermasif. Lubang hitam terbentuk apabila bintang dengan jisim sekurang-kurangnya 5 kali jisim Matahari menghabiskan bahan bakarnya dan, kerana keruntuhan graviti, jatuh ke dalam dirinya sendiri, membentuk lubang hitam. Lubang hitam supermasif boleh mengandungi beratus-ratus juta massa bintang, seperti Matahari kita.
Ahli astronomi kini cukup yakin bahawa lubang hitam supermasif ini berada di pusat hampir setiap galaksi di alam semesta. Di samping itu, jisim lubang hitam ini ada kaitannya dengan jisim galaksi yang lain. Mereka terbentuk dalam hubungan rapat antara satu sama lain.
Sekumpulan saintis dari Amerika Syarikat, Jerman dan Sepanyol mendapati bahawa lubang hitam supermasif menghentikan pembentukan bintang, yang berlaku di galaksi besar.
Pada galaksi muda, bintang baru muncul dengan sangat cepat, tetapi sebaik sahaja galaksi terbentuk sepenuhnya, proses ini berhenti. Ini dipengaruhi oleh lubang hitam supermasif, yang berada di tengah-tengah setiap galaksi besar dan berjuta-juta kali lebih besar daripada Matahari. Ia mempunyai kesan graviti pada bintang di galaksi dan kadang-kadang menguatkan sinaran dari nukleus aktif galaksi. Para saintis percaya bahawa tenaga ini mematikan pembentukan bintang, pemanasan dan pembuangan gas yang akan berubah menjadi bintang setelah ia menyejuk.
Penulis mengkaji galaksi besar di mana jisim lubang hitam pusat telah diukur. Untuk memahami bagaimana galaksi ini berkembang, para saintis menganalisis spektrum pelepasan mereka menggunakan teleskop Hobby-Eberley. Semasa membandingkan hasilnya, penulis melihat bahawa proses pembentukan galaksi dengan lubang hitam pusat dengan jisim yang berlainan sangat berbeza. Ahli astronomi mendapati bahawa perbezaan ini hanya berkaitan dengan jisim lubang hitam, dan bukan dengan ukuran galaksi atau morfologinya.
Video promosi:
Dalam galaksi dengan jisim yang sama, tetapi dengan jisim lubang hitam pusatnya yang berlainan, proses pembentukan bintang berakhir lebih awal di mana lubang hitam lebih besar, dan sebaliknya. Ini bermakna bahawa penampilan bintang di galaksi dengan jisim lubang hitam pusat yang lebih rendah mengambil masa lebih lama,”- kata Ignazio Martin-Navarro, PhD dalam fizik dan matematik, di University of California di Santa Cruz.
Penulis menyatakan bahawa sebelum ini tidak mungkin untuk mencapai hasil tersebut, kerana jangka masa semua proses sangat berbeza: bintang dapat terbentuk selama beratus-ratus juta tahun, sementara pembebasan tenaga dari nukleus galaksi aktif dapat terjadi dalam waktu yang lebih singkat. Inti semacam itu berbeza antara satu sama lain, dan ciri-cirinya bergantung pada banyak faktor: ukuran lubang hitam, tahap penambahan bahan yang jatuh ke lubang hitam, dan banyak lagi yang lain.
Lubang hitam tanpa bintang
Lubang hitam supermasif terdapat di pusat banyak galaksi. Dengan bantuan proses yang berlaku di dekatnya: pembentukan cakera penambahan dari jirim yang menarik dan jet relativistik plasma - jet, seseorang dapat menjelaskan, sebagai contoh, sinaran kuasar yang paling kuat. Dalam dekad yang lalu, lubang hitam supermasif telah dijumpai, kebanyakannya berbilion kali lebih besar daripada Matahari, dengan pergeseran merah Doppler yang besar. Ini bermakna bahawa mereka wujud di Alam Semesta kita hanya 800 juta tahun selepas Big Bang.
Walau bagaimanapun, astrofizik moden percaya bahawa lubang hitam muncul sebagai hasil evolusi bintang, ketika pada tahap terakhir sisa bintang besar, yang kehilangan bahan bakar termonuklearnya, berkontrak, runtuh menjadi badan kecil dengan graviti mengerikan. Kemudian mereka dapat tumbuh, menyerap bahan di sekitarnya. Kehadiran lubang hitam yang begitu muda dan sangat besar menimbulkan keraguan terhadap senario pembentukan seperti itu, kerana pada masa itu tidak ada cukup bintang yang telah melewati keseluruhan jalan evolusi.
Ahli astrofizik di Universiti Barat Kanada telah mengembangkan teori pembentukan lubang hitam supermasif di awal Alam Semesta sebagai akibat kejatuhan jirim secara langsung tanpa pembentukan bintang. Mereka menulis mengenai perkara ini dalam Surat Jurnal Astrofizik.
Pada pendapat mereka, di awal Alam Semesta terdapat jangka waktu yang pendek ketika lubang hitam supermasif dapat terbentuk dan tumbuh dengan cepat tanpa pembentukan awal bintang, hanya menarik plasma di sekitarnya ke gumpalan utama - "kuman". Kemudian, pada suatu ketika, keadaan yang berubah menghentikan proses ini. Dalam kes ini, lubang hitam terbentuk dengan cepat dalam selang waktu yang sangat singkat. Senario "keruntuhan langsung" seperti itu mengakibatkan jisim lubang hitam awal jauh lebih besar daripada pada senario "sisa bintang" standard.
Senario pembentukan lubang hitam supermasif seperti itu memungkinkan untuk menjelaskan keberadaan mereka dan jumlah besar sudah berada pada tahap awal evolusi Alam Semesta kita.
