Na potencjalnie istnienie zdumiewająco dużych czarnych dziur wskazują autorzy pracy naukowej opublikowanej niedawno w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Tworząc tę pracę, badacze Bernard Carr, Florian Kuhnel oraz Luca Visinelli przyjrzeli się kwestii, jak takie czarne dziury mogą powstawać oraz jakie mogą być ich maksymalne rozmiary.
Bez limitu
Zdaniem badaczy rozmiar supermasywnej czarnej dziury nie może przekroczyć pewnego pułapu, wynoszącego około 10 miliardów mas Słońca. To dlatego, że supermasywne czarne dziury powstają wewnątrz galaktyk i rosną, połykając gwiazdy i gaz ze swojego otoczenia lub łącząc się z innymi czarnymi dziurami.
Powyższy limit nie powinien dotyczyć zdumiewająco dużych czarnych dziur (SLABS), ponieważ, jak proponują uczeni, te powstały zaraz po narodzinach Wszechświata, jeszcze zanim pojawiły się jakiekolwiek galaktyki. Co jednak ciekawe, nie każda czarna dziura, która wówczas „ujrzała światło dzienne”, jest zdumiewająco dużą czarną dziurą. Jako że te czarne dziury, zwane „pierwotnymi”, nie powstały po zapadnięciu się gwiazd, ich rozmiary mogą być przeróżne, od wyjątkowo małych, do niewyobrażalnie wielkich.
„Wiemy już, że istnieją czarne dziury o przeróżnych masach. Jedna z nich, o masie czterech milionów mas Słońca znajduje się w centrum naszej własnej galaktyki. Chociaż obecnie nie ma dowodów na istnienie zdumiewająco dużych czarnych dziur, możliwe że te skrywają się we Wszechświecie i przebywają poza galaktykami, w przestrzeni międzygalaktycznej, co miałoby interesujące obserwacyjne konsekwencje. Zaskakujący jest fakt, że dotychczas ideę SLABS w dużej mierze zaniedbywano. Zaproponowaliśmy, jak te zdumiewająco dużo czarne dziury mogły powstać i mamy nadzieję, że nasza praca zmotywuje naukową społeczność od dyskusji.”, powiedział profesor Bernard Carr, jeden z autorów badania.
Kwestia ciemnej materii
Czy zdumiewająco duże czarne dziury mogą mieć coś wspólnego z ciemną materią, tajemniczą materią, której nie jesteśmy w stanie zaobserwować, a która wywiera grawitacyjny wpływ na gwiazdy i galaktyki? Zdaniem uczonych nie, gdyż te są po prostu zbyt duże. Niemniej, słynną ciemną materię mogą stanowić znacznie mniejsze „pierwotne” czarne dziury. Taki pomysł w latach 70. XX wieku profesor Carr zaproponował wraz ze Stephenem Hawkingiem.
Rzecz jasna, hipotez wyjaśniających charakterystykę ciemnej materii jest bardzo wiele. Kto wie, być może kiedyś uda się określić, które są zgodne z rzeczywistością, a które nie.
Źródło: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, fot. tyt. NASA, ESA, D. Coe, J. Anderson, R. van der Marel (STScI)