Co do zasady czarne dziury możemy podzielić na supermasywne czarne dziury w centrach galaktyk oraz na czarne dziury o masie gwiazdowej. O ile astronomowie wciąż nie są pewni, w jaki sposób powstają te pierwsze, o tyle wiemy, że czarne dziury o masie gwiazdowej powstają w eksplozjach supernowych, do których dochodzi pod koniec życia masywnych gwiazd.
Między tymi dwoma kategoriami znajduje się także wciąż mało poznana kategoria czarnych dziur o masie pośredniej. Pierwsze przykłady takich obiektów odkryto w przestrzeni kosmicznej dopiero w ostatnich kilku latach.
Czytaj także: Tak dużej czarnej dziury jeszcze nie widzieliśmy w Drodze Mlecznej. Teraz już jest
Supermasywna czarna dziura w centrum galaktyki zazwyczaj otoczona jest masywnych, niezwykle gęstym i gorącym dyskiem akrecyjnym, w którym wokół czarnej dziury krąży materia, która powoli po spirali opada za horyzont zdarzeń. Materia zgromadzona w takim dysku bezustannie ociera się o siebie, przez co uzyskuje gigantyczne temperatury i intensywnie emituje promieniowanie. Najbardziej aktywne obszary tego typu przyćmiewają swoim blaskiem pozostałą część galaktyki. W takim przypadku mamy do czynienia z tzw. aktywnym jądrem galaktycznym (AGN).
Wewnątrz dysków akrecyjnych oprócz pyłu, gazu i gwiazd znajdują się także pozostałości po gwiazdach, takie jak czarne dziury o masach gwiazdowych.
W takich miejscach czarne dziury mogą się gromadzić niczym samochody w korku miejskim w godzinach szczytu. A skoro jest korek i mnóstwo małych czarnych dziur, to siłą rzeczy musi dochodzić między nimi do zderzeń.
Materia tworząca dysk akrecyjny może spowalniać czarne dziury o masie gwiazdowej, a tym samym wpływać na ich orbity. Otaczający je gaz sprawia, że migrują one na całej szerokości dysku, aż do momentu gdy dotrą do tzw. pułapki migracyjnej, gdzie pozostają na dłużej. Kolejne czarne dziury docierające do dysku akrecyjnego z zewnątrz także są spowalniane i trafiają w te same pułapki. Siłą rzeczy w ten sposób tworzy się korek. Ze względu jednak na grawitację, obiekty takie nie stoją jedna za drogą, a zderzają się ze sobą i łączą w większe czarne dziury, które z czasem pochłaniają kolejne mniejsze, które znajdą się w dysku akrecyjnym. W efekcie właśnie w tym unikalnym obszarze galaktyki mogą powstawać w ten sposób czarne dziury o masie nawet kilkuset mas Słońca.
Czytaj także: Pasożytnicze czarne dziury. Te przerażające obiekty mogą zżerać gwiazdy od środka
Warto zwrócić uwagę na to, że ten proces może zasadniczo zachodzić jedynie w bezpośrednim otoczeniu supermasywnej czarnej dziury. Nigdzie indziej w galaktyce takich warunków już nie ma.
Naukowcy zwracają uwagę, że najnowsze odkrycia opisane w artykule opublikowanym właśnie w periodyku Monthly Notices of the Royal Astronomical Society nie tylko wzbogacają naszą wiedzę o ewolucji i procesach powstawania wciąż mało poznanych czarnych dziur o masie pośredniej. Badacze wskazują, że procesy łączenia czarnych dziur o masie gwiazdowej w dysku akrecyjnym supermasywnej czarnej dziury mogą prowadzić do emisji fal grawitacyjnych. Możliwe zatem, że przyszłe obserwatoria fal grawitacyjnych będą w stanie dokładniej przyjrzeć się temu co się dzieje w centrach galaktyk. Na to musimy jednak jeszcze trochę poczekać.