חורים שחורים פי מיליארד ממסת השמש ומעלה שוכנים בלב גלקסיות רבות, ומניעים את התפתחותם. אף שהוא נפוץ כיום, עדויות לחורים שחורים סופר-מסיביים הקיימים מאז ילדותו של היקום, מיליארד שנה לערך אחרי המפץ הגדול, תמוהים את האסטרונומים במשך שנים.
איך הענקים האלה היו יכולים לצמוח כה מסיביים בפרק הזמן הקצר יחסית שהם נאלצו להיווצר? מחקר חדש שהוביל טל אלכסנדר ממכון ויצמן למדע ופריאמוודא נטראגן מאוניברסיטת ייל, עשוי לספק פיתרון.
חורים שחורים טועים לרוב כיצורים מפלצתיים היונקים אבק וגז בקצב עצום. אבל זה לא יכול להיות רחוק יותר מהאמת (למעשה המילים "למצוץ" ו"חור שחור "באותו משפט גורמות לי להתכווץ). למרות שהם בדרך כלל צוברים דיסקי העטה בהירים - דיסקים של גז ואבק המסתחררים שגורמים להם להיות גלויים ברחבי היקום הנצפה - הדיסקים הללו ממש מגבילים את מהירות הצמיחה.
ראשית, ככל שהחומר בדיסק ההקרדה מתקרב לחור השחור, מתרחשות פקקים שמאטים כל חומר מסכל אחר. שנית, ככל שהחומר מתנגש בפקקים הללו, הוא מתחמם, ומייצר קרינת אנרגיה שמרחיקה למעשה גז ואבק מהחור השחור.
כוכב או זרם גז יכולים למעשה להיות על מסלול יציב סביב החור השחור, כמו שכוכב לכת סביב כוכב. לכן זה די אתגר עבור אסטרונומים לחשוב על דרכים שיגרמו לחור שחור לצמוח לממדי-על.
למרבה המזל, אלכסנדר ונתרג'אן אולי מצאו דרך לעשות זאת: על ידי הצבת החור השחור בתוך מקבץ של אלפי כוכבים, הם מסוגלים לפעול ללא הגבלות של דיסק ההקרדה.
בדרך כלל נהוג לחשוב שחורים שחורים נוצרים כאשר כוכבים מאסיביים, השוקלים עשרות המוני שמש, מתפוצצים לאחר בזבוז הדלק הגרעיני שלהם. מבלי שהתנור הגרעיני בבסיסו דוחף כנגד כוח הכובד, הכוכב קורס. בעוד שהשכבות הפנימיות נופלות פנימה ויוצרות חור שחור של כעשרה מסות שמש בלבד, השכבות החיצוניות נופלות מהר יותר, פוגעות בשכבות הפנימיות ומתרבות בפיצוץ סופרנובה ענק. לפחות זו הגרסה הפשוטה.
הצוות התחיל בדגם של חור שחור, שנוצר מהפיצוץ הכוכב הזה, המוטמע בתוך אשכול של אלפי כוכבים. זרם מתמשך של גז צפוף, קר ואטום נפל לתוך החור השחור. אבל הנה הטריק: המשיכה הכבידה של הרבה כוכבים סמוכים גרמה לו לזגזג באופן אקראי, ומנע ממנו להקים דיסק דיסקריטציה.
ללא דיסק ההקרדה, לא רק שהחומר מסוגל ליפול יותר לחור השחור מכל הצדדים, אלא שהוא לא מאט בדיסק ההקרדה עצמו.
בסך הכל, המודל מציע כי חור שחור פי 10 ממסת השמש יכול לצמוח למעל פי 10 מיליארד מכמות השמש במיליארד שנה לאחר המפץ הגדול.
העיתון פורסם ב- 7 באוגוסט במדע והוא זמין באינטרנט.
