Как се образуват първите свръхмасивни черни дупки?

Област с ширина от 30 000 светлинни години от симулация на суперкомпютър показва група от млади галактики, които генерират радиация (бяла) и метали (зелена), загрявайки околния газ. Извън отопляваната зона е ореол от тъмна материя, който образува три супермасивни звезди (вмъкнати), всяка от които е 1000 пъти по-масивна от Слънцето. За милиарди години звездите ще станат черни дупки

Учените преосмислят процеса на раждане на първите супермасивни черни дупки. Обикновено се смята, че оригиналните „семена” са поникнали в области, препълнени с ултравиолетови лъчи от съседни галактики. Тази идея предотвратява появата на нормални звезди, насочвайки материала към черни дупки.

Новото изследване предложи друго явление, което играе по-важна роля в процеса на потискане на раждането на звездите. Става дума за бързото нарастване на тъмната материя - ореоли - загадъчен материал, който съставлява по-голямата част от материалната Вселена (не абсорбира или отразява светлината). Това означава, че вместо да изследва радиацията, изследователите проследяват колко бързо ореолите растат.

Как се образуват първите свръхмасивни черни дупки?

Увеличаване на вътрешните 30 светлинни години от ореола на тъмната материя. Въртящият се газов диск се разпада на три групи, които под въздействието на собствената си гравитация се разрушават, образувайки свръхмасивни звезди.

Учените се съсредоточиха върху ореолите след анализ на еволюционния модел на ранната Вселена. Симулацията показа 10 халоса от тъмна материя, покриваща само газови облаци. Това е изненадващо, защото тяхната масивност беше достатъчна, за да се превърне в детска стая. След това изследователите проведоха допълнителна симулация на два ореола (всеки достигна ширина от около 2400 светлинни години), за да придобият по-детайлно разбиране за това какво може да се случи само 270 милиона години след раждането на Вселената. Именно в тези прекалено плътни пространства успяхме да видим как се образуват черни дупки. Тъмната материя създава голяма част от гравитацията, след което газът е в този гравитационен потенциал, където може да създаде звезди или масивна черна дупка.

Анализът показа, че черните дупки са били там, където са образувани ореоли, а собственият им растеж е бил стимулиран от сливането на газови облаци, от които се е образувала зараждащата се галактика. Тези условия водят до появата само на няколко свръхмасивни звезди, а не много малки стандартни звезди.

Супермасивните звезди живеят бързо и умират млади. В резултат на това те се срутват в черни дупки, докато слънчевите звезди живеят милиарди години и стават бели джуджета. След дълъг времеви интервал новородените черни дупки се превръщат в супермасивни чудовища.

Учените също установиха, че бързоразвиващите се ореоли на тъмната материя вероятно са често срещани в историята на Вселената, за да имат впечатляващо влияние. Смята се, че този сценарий може да бъде източник на най-масивните черни дупки, както в началото на Вселената, така и в нашето време.

Коментари (0)
Свързани статии
Популярни статии
Търсене