Какво е свръхмасивната черна дупка, за която се предполага, че стои в центъра на Млечния път?
Свръхмасивната черна дупка е най-големият вид черна дупка, тежаща сред стотици хиляди до милиони слънчеви маси. Предполага се, че множеството, а най-вероятно всички галактики имат свръхмасивна черна дупка в центъра си.
В случая с Млечния път се допуска, че свръхмасивната черна дупка дава отговор на разположението на Стрелец А*.
Доналд Линден-Бел и Мартин Рийс изказват догадка през 1971 година, че в центъра на Млечния път има свръхмасивна черна дупка. Стрелец А* е открита и именувана надлежно на 13 и 15 февруари 1974 година от астрономите Брус Балик и Робърт Браун, употребявайки интерферометър. Те откриват източник на радиовълни, излъчващ синхротронно излъчване, което е компактно и неподвижно, заради гравитация. Това е първата индикация, че свръхмасивна черна дупка съществува в центъра на Млечния път.
Произходът на свръхмасивните черни дупки към момента е отворено поле за проучване. Астрофизиците имат вяра, че един път щом черна дупка се озове в центъра на вселена, тя може да нарасне чрез акреция на материя или сливайки се с други черни дупки.
Съществуват, въпреки всичко, няколко хипотези по отношение на механизмите на формиране и първичните маси на прогениторите на свръхмасивните черни дупки. Най-очевидната догадка е, че зародишите са черни дупки с маса от десетки или стотици слънчеви маси, които са останали след гърмежите на солидни звезди и порастват посредством акреция на материя.
Според различен модел, огромен газов облак в интервала преди образуването на първите звезди колапсира в „ квазизвезда “, след което в черна дупка с начална маса към 20 M, а по-късно бързо натрупва материя, с цел да се трансформира релативно бързо в черна дупка със междинна маса и, може би, в свръхмасивна черна дупка, в случай че акрецията не понижи при по-големи маси. Първоначалната квазизвезда би станала нестабилна към радиални разстройства, заради произвеждането на двойки електрон-позитрон в ядрото ѝ и би могла да колапсира непосредствено в черна дупка без гърмеж на супернова, който би изхвърлил по-голямата част от масата ѝ и по този начин предотвратявайки я да остави черна дупка.
Друг модел включва компактен звезден куп, претърпяващ колапс на ядрото, до момента в който негативния топлинен потенциал на системата води скоростната дисперсия в ядрото до релативистични скорости. Първичните черни дупки е допустимо да са били основани непосредствено от външно налягане в първите моменти след Големия гърмеж. Образуването на черни дупки от умирането на първите звезди е необятно изучавано и подкрепяно от наблюдения.
Трудността при образуването на свръхмасивна черна дупка се крие в потребността от задоволително материя, която да бъде съсредоточена в задоволително дребен размер. Тази материя би трябвало да има доста дребен ъглов подтик, с цел да може това да се случи. Обикновено, процесът на акреция включва преместването на огромен първичен ъглов подтик към външността и това излиза, че е ограничаващият фактор при растежа на черните дупки. Това е значим съставен елемент в теорията на акреционните дискове. Акрецията на газ е най-ефективният и най-очевидният метод, по който порастват черните дупки. По-голямата част от всеобщия напредък на свръхмасивните черни дупки се смята, че се случва по време на епизоди от бърза газова акреция, които са наблюдаеми като активни ядра на галактики или квазари.
Наблюденията разкриват, че квазарите са били доста по-често срещани, когато Вселената е била по-млада, което сочи, че свръхмасивните черни дупки са се образували и са растели овреме. Голям ограничаващ фактор за теориите за формиране на свръхмасивна черна дупка е наблюдението на далечни сияйни квазари, които демонстрират, че свръхмасивни черни дупки с маса от милиарди слънчеви маси са се образували още от времето, когато Вселената е била по-млада от 1 милиард години. Това допуска, че свръхмасивни черни дупки са се появили доста рано във Вселената, в центъра на първите солидни галактики.
Съществува, обаче, горна граница за това какъв брой огромни могат да пораснат свръхмасивните черни дупки. Така наречените ултрамасивни черни дупки, които са най-малко 10 пъти по-големи от свръхмасивните черни дупки, наподобява, че имат научен горен предел от 50 милиарда слънчеви маси, защото всичко над това би забавило растежа и би предизвикало нестабилния акреционен диск, заобикалящ черната дупка, да се сплоти в звезди.
