A szupermasszív fekete lyukak hogyan alakulhattak ki? Csillagokból, mint a többi fekete lyuk?

Fekete lyuk minden olyan égi objektum, amelynek felszíne közelebb van a középpontjához, mint amekkora az adott objektum tömegéhez tartozó Schwarzschild-sugara. Ha elegendően nagy anyagmennyiség zuhan össze egy csomóba, akkor mindenképpen fekete lyukká omlik össze.

A probléma ott kezdődik, hogy amikor az első galaxisok kialakultak, akkor még szinte kizárólag hidrogén és hélium létezett az univerzumban. Ezen elemeknek pedig speckó tulajdonságuk, hogy ha elég nagy anyagcsomót alkotnak, akkor a saját gravitációja által összehúzódó anyagcsomó mozgási energiája hőenergiává alakul át, ez pedig megfelelő nyomás mellett magfúziót indít be az anyagcsomó belsejében. Az eközben felszabaduló (hő)energia viszont mozgási energiává alakul át (vissza), a csillag anyagát alkotó részecskék mozgási energiájává. Ezek pedig annyira lökdösik egymást ez által, hogy a csillag átlagsűrűsége nem tudja meghaladni azt a határt, amely ahhoz lenne szükséges, hogy a felszínen mért szökési sebesség nagyobb legyen c-nél (fénysebességnél). Vagyis minél több hidrogén zuhan egy csomóba, annál nagyobb lesz a középpontban a hőmérséklet és a nyomás, annál hevesebb lesz az energiatermelés (annál nagyobb anyagmennyiség vesz részt egyidőben a magfúzióban), és minél nagyobb mértékű az energiatermelés, annál nagyobb mozgási energiát kapnak a részecskék.

Minden bizonnyal a galaxisok közepén tanyázó SMBH valamikor egy iszonyatos anyagmennyiséget magába foglaló csillag lehetett (esetleg több, szuperméretű csillag), amelyben olyan iszonyú hevességgel játszódott le a fúzió folyamata, hogy néhány évezred (!) alatt felélte hidrogénkészletét, majd héliumkészletét, majd oxigénkészletét, stb., végigjárva a teljes fúziós lépcsősort, így létrehozva mindazon elemeket, amelyek ma egy galaxist alkotnak. Élete végén a még el nem égetett hidrogénburkot leböffentve magáról aztán fekete lyukká omlott össze, mint minden, magára valamit is adó szupernóva. A ledobott óriási tömegű hidrogénburokból aztán kialakulhattak a második, harmadik generációs csillagok (pl. a mi Napunk is). Az alapból is óriási tömegű fekete lyuk aztán apránként mindent elnyelt, ami csak túl közel merészkedett hozzá, úgy csillagközi port, gázt, mint bolygókat, működő csillagokat, vagy azok "hulláit", a neutroncsillagokat vagy kisebb fekete lyukakat.

A fekete lyukak Hawking szerint "párolognak", anyagot (energiát) veszítenek. Minél nagyobb tömegű egy fekete lyuk, annál lassabb ez a párolgás, mert annál nagyobb energiára van szüksége a részecskéknek, hogy meg tudjanak szökni a fekete lyuk borzalmas gravitációs szorításából. Egy bizonyos tömeghatár felett már nem nehéz több anyagra szert tenni a környezetéből, mint amennyit a párolgása során veszít tömegéből. Így az évmilliárdok alatt egyre nagyobbra, masszívabbra hízhattak, oly méretesre, hogy a sokszázezer fényévnyi távolságban kóricáló anyagcsomókat is foglyul ejthessék. Nagyvonalakban kábé így jöhettek létre a galaxisok a ma ismert formájukban.

Egy fekete lyuk úgy jön létre, hogy Isten nullával oszt...

Persze ez csak vicc volt. :-)

Első jól írja.