Мог ли Большой взрыв создать сверхмассивные черные дыры?

Я понимаю, что пространство было сжато до одной точки и что во время большого взрыва все точки внутри нее расширялись друг от друга с феноменальной скоростью. Я также слышал, что во время этого Вселенная не была везде одинаковой, как в небольших квантовых флуктуациях, которые расширились до макроскопических масштабов.

Означает ли это, что более высокая плотность, чем в обычных областях, может создавать массивные черные дыры? Может быть, не такие большие, как сегодня, но, возможно, достаточно большие, чтобы решить некоторые проблемы со сверхмассивными черными дырами, наблюдаемыми через короткий промежуток времени после Большого взрыва.

Я не спрашиваю "почему Вселенная не превратилась в сингулярность?" Я спрашиваю: «Может ли переменная плотность впоследствии создать много сингулярностей, которые могли бы объяснить проблемы, связанные со сверхмассивными черными дырами?».

Это действительно не тот же самый вопрос, хотя он связан. Связанные вопросы касаются всей наблюдаемой Вселенной, находящейся внутри радиуса Шварцхильда такой большой массы. Теория большого взрыва поднимает этот парадокс. Это вопрос о том, были ли после первоначального расширения большие первичные черные дыры, образовавшиеся во время расширения из достаточной плотности, ставшие центрами галактик. Я читал статью здесь или там, что это было предложено, но я недостаточно знаю, чтобы ответить на вопрос.
Я согласен с пользователем LTK, этот вопрос заметно отличается от вопроса, заданного сэром Cumference.
Небольшая поправка "пространство было сжато в одну точку". Я думаю, что наблюдаемая Вселенная была сжата до точки (почти достаточно), в то время как вселенную можно считать «бесконечной» во время Большого Взрыва, какой она является сегодня.
Ну, это вроде одно и то же, не так ли? Если вы возьмете бесконечное пространство, но просто уменьшите количество этого пространства между всеми точками, у вас все равно будет бесконечная плоскость... Просто очень высокая плотность (в данном случае ОЧЕНЬ высокая плотность)

Ответы (2)

Arxiv prodives Haiman 2012 paper Формирование первых массивных черных дыр . Ведущая теория, основанная на WMAP, состоит в том, что первые возмущения привели к гало темной материи, которые были первыми гравитационными концентрациями материи.

первые нелинейные объекты во Вселенной родились внутри ореолов темной материи размером ∼ 10^5 M⊙ на красных смещениях z ∼ 20−30

Нелинейные объекты не относятся точно к черным дырам. Ключевая часть для нас:

[...] вопрос о том, как были собраны первые СМЧД. Стоит подчеркнуть, что это нерешенная проблема — действительно, не совсем ясно даже, были ли первые нелинейные объекты во Вселенной звездами или черными дырами, и образовались ли первыми галактики или их центральные черные дыры.

Далее в статье излагается очень широкий спектр теорий, но итог таков: мы достаточно ясно понимаем моделирование ранних ореолов темной материи, но мы действительно не знаем, как четко показать, привело ли оно к образованию сверхмассивных ЧД и каким образом.

Я хотел бы подчеркнуть то, что (может быть) очевидно: СМЧД требует очень концентрированной гравитации. Мы предполагаем, что очень ранняя Вселенная, несмотря на свою плотность, не имела достаточной гравитации. Все теории в основном о том, как плотность упала далеко вниз и каким образом она могла снова начать расти, но уже только внутри концентраций (т.е. когда гравитация начала воздействовать на вселенную, плотность была гораздо ниже, чем внутри звезд или черных дыр).

Если это вообще поможет: гравитация связана с градиентом плотности энергии , а не с плотностью как таковой. Например, если вы находитесь в центре Земли, гравитационный потенциал низкий, а плотность энергии высокая, но нет ни градиента, ни гравитации. То же самое, если вы находитесь на полпути между двумя звездами.
@JohnDuffield это для ньютоновской гравитации, но не для GR.

Проблема раннего образования СМЧД возникает из-за предела Эддингтона: аккрецирующее вещество нагревается, излучает, а давление излучения ограничивает дальнейшую аккрецию. Проблема становится особенно острой, если СМЧД вращается быстро, потому что тогда самая внутренняя устойчивая круговая орбита (ISCO), задающая внутренний край аккреционного диска, находится ближе к дыре и аккрецирующее вещество нагревается гораздо сильнее перед прохождением события горизонт. Однако на самом деле сверхмассивные чёрные дыры могут не сильно вращаться (в результате случайно ориентированных событий падения), когда формирование наблюдаемых сверхмассивных чёрных дыр на больших красных смещениях не представляет проблемы.

Я думаю, что сверхмассивные черные дыры вообще не вращаются.
@JohnDuffield Думайте, что хотите, но они могут вращаться, это одно из их свойств (остальные - масса и заряд). Если они аккрецируют вещество, они также аккрецируют его вращение (и заряд), поэтому могут вращаться, если предпочтительно аккрецируют материал с той же ориентацией углового момента.
Я знаю, что люди так говорят, Уолтер. Но я читал электронные документы Эйнштейна, некоторые вещи, которые я там видел, не согласуются с некоторыми вещами, которые я читал в современных текстах, и я нахожусь на стороне Эйнштейна.
Эйнштейн ошибался чаще, чем вы думаете.