Σύμπαν: Οι συγκρούσεις άστρων ίσως εξηγούν τη γρήγορη δημιουργία υπερμεγεθών μαύρων τρυπών

Οι συγκρούσεις άστρων στο πρώιμο Σύμπαν ενδέχεται να ήταν πολύ συχνότερες από ό,τι σήμερα, προσφέροντας μια πιθανή εξήγηση για τον σχηματισμό υπερμεγεθών μαύρων τρυπών σε πολύ μικρό χρονικό διάστημα μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.

Αυτό είναι το βασικό συμπέρασμα νέας μελέτης αστροφυσικών του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Λος Άντζελες (UCLA), η οποία δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό «The Astrophysical Journal» και εξετάζει πώς οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ άστρων θα μπορούσαν να οδηγήσουν στη δημιουργία των πρώτων μαύρων τρυπών.

Το πρώιμο Σύμπαν διέφερε σημαντικά από τη σημερινή κοσμική εικόνα.

Σε ορισμένες περιοχές, τα άστρα σχηματίζονταν σε εξαιρετικά πυκνά σμήνη, όπου οι αποστάσεις μεταξύ τους μπορούσαν να είναι πολύ μικρότερες. Υπό αυτές τις συνθήκες, οι συγκρούσεις και οι συγχωνεύσεις άστρων ήταν πιθανότερο να συμβούν.

Πώς οι συγκρούσεις μπορούσαν να δημιουργήσουν μαύρες τρύπες

Οι ερευνητές εξέτασαν διαφορετικά σενάρια αστρικών συγκρούσεων. Όταν δύο άστρα συναντώνται με μεγάλη σχετική ταχύτητα, η σύγκρουση μπορεί να οδηγήσει στην καταστροφή τους.

Σε άλλες περιπτώσεις, όταν οι συνθήκες είναι κατάλληλες, τα άστρα μπορούν να συγχωνευθούν και να σχηματίσουν ένα μεγαλύτερο σώμα.

Εάν τέτοιες συγχωνεύσεις επαναλαμβάνονταν μέσα σε ένα πυκνό αστρικό σμήνος, θα μπορούσαν να δημιουργηθούν άστρα με εξαιρετικά μεγάλη μάζα.

Αυτά τα αντικείμενα θα ήταν δυνατόν να καταρρεύσουν τελικά υπό τη δική τους βαρύτητα, σχηματίζοντας μαύρες τρύπες.

Η διαδικασία αυτή προσφέρει ένα πιθανό μοντέλο για την εξήγηση της ταχείας εμφάνισης μεγάλων μαύρων τρυπών στο πρώιμο Σύμπαν. Το ζήτημα απασχολεί εδώ και χρόνια τους αστρονόμους, καθώς παρατηρήσεις του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb έχουν αποκαλύψει μαύρες τρύπες που φαίνεται να απέκτησαν μεγάλη μάζα πολύ νωρίς στην κοσμική ιστορία.

Οι «Μικρές Κόκκινες Κουκκίδες» στο επίκεντρο

Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν οι λεγόμενες «Μικρές Κόκκινες Κουκκίδες» (Little Red Dots – LRDs), αντικείμενα που εντοπίστηκαν στις εικόνες του James Webb και εμφανίζονται ως μικρές, συμπαγείς και κοκκινωπές πηγές φωτός.

Η φύση τους εξακολουθεί να αποτελεί αντικείμενο επιστημονικής έρευνας.

Σύμφωνα με το μοντέλο που εξετάζεται στη νέα μελέτη, ορισμένα από αυτά τα αντικείμενα θα μπορούσαν να αντιστοιχούν σε ιδιαίτερα πυκνά αστρικά σμήνη, όπου οι επαναλαμβανόμενες συγκρούσεις οδηγούν στη δημιουργία ενός άστρου μεγάλης μάζας και, στη συνέχεια, μιας μαύρης τρύπας.

Η συγκεκριμένη ερμηνεία παραμένει υπό διερεύνηση και δεν σημαίνει ότι όλα τα LRDs έχουν την ίδια προέλευση.

Οι παρατηρήσεις του James Webb δίνουν στους επιστήμονες τη δυνατότητα να μελετούν αντικείμενα από τις πρώτες περιόδους του Σύμπαντος και να ελέγχουν θεωρητικά μοντέλα για τον σχηματισμό των πρώτων μαύρων τρυπών. Η νέα έρευνα προσθέτει ένα ακόμη πιθανό κομμάτι στο παζλ, χωρίς να λύνει οριστικά το μυστήριο της προέλευσής τους.