Kuidas moodustasid esimese supermassive mustad augud?

Kuidas moodustasid esimese supermassive mustad augud?

Superkompuutri simulatsioonist 30 000 valgusaasta laiune ala näitab noorte galaktikate klastrit, mis tekitavad kiirguse (valge) ja metalle (roheline), ümbritseva gaasi kuumutades. Väljaspool soojendusega ala on tumeda aine halo, mis moodustab kolm supermassiivset tähte (inset), millest igaüks on 1000 korda suurem kui Päike. Miljardeid aastaid muutuvad tähed mustadeks aukudeks

Teadlased mõtlevad uuesti esimese supermassive mustade aukude sünnist. Üldiselt arvatakse, et algsed "seemned" idandatud naabergalaktikate ultraviolettkiirgusega piirkondades. See idee takistab normaalsete tähtede tekkimist, suunates materjali mustadesse aukudesse.

Uues uuringus pakuti välja veel üks nähtus, mis mängis tähtajalise sündmuse tõkestamise protsessis tähtsamat rolli. Me räägime tumeda aine "halos" kiirest kasvust - salapärasest materjalist, mis moodustab suurema osa materiaalsest universumist (ei ima ega peegelda valgust). See tähendab, et selle asemel, et uurida kiirgust, leidsid teadlased, kui kiiresti halosid kasvavad.

Kuidas moodustasid esimese supermassive mustad augud?

Pimedate aureoolide sisemise 30 valgusaasta kasv. Pöörlev gaasiline ketas laguneb kolmeks kobaraks, mis oma gravitatsiooni mõjul hävitatakse, moodustades supermassive tähed.

Pärast varajase universumi evolutsiooni mudeli analüüsimist keskendusid teadlased halodele. Simulatsioon näitas 10 pimedat ainet, mis katavad ainult gaasipilve. See on üllatav, sest nende massilisus oli piisav, et saada tähtede lasteaedadeks. Seejärel viisid teadlased läbi täiendava simulatsiooni kahest halost (igaüks saavutas umbes 2400 valgusaasta), et saada põhjalikumat arusaama sellest, mis oleks võinud juhtuda vaid 270 miljonit aastat pärast Universumi sündi. Neis üleliigsetes ruumipiirkondades õnnestus meil näha, kuidas moodustuvad mustad augud. Tume materjal tekitab suurema osa gravitatsioonist, mille järel gaas on sellises gravitatsioonipotentsiaalis, kus see suudab luua tähti või suurt musta auku.

Analüüs näitas, et mustad augud olid seal, kus halosid moodustati, ja nende enda kasvu stimuleeris gaasipilvede ühendamine, millest tekkis tekkiv galaktika. Need tingimused toovad kaasa vaid mõnede supermassive-tähtede tekkimise ja mitte palju väikseid standardseid tähti.

Supermassive tähed elavad kiiresti ja surevad noored. Selle tulemusena lagunevad nad mustadesse aukudesse, samas kui päikesetähed elavad miljardeid aastaid ja muutuvad valgeteks kääbusteks. Pärast pikka ajavahemikku muutuvad vastsündinud mustad augud supermasssiivseteks koletisteks.

Teadlased leidsid ka, et tumeda aine kiirelt kasvavad halosid olid universumi ajaloos ilmselt üsna tavalised, et neil oleks muljetavaldav mõju. Arvatakse, et see stsenaarium võib olla kõige suuremate mustade aukude allikaks nii Universumi alguses kui ka meie ajal.

Kommentaarid (0)
Otsing