Mine tagasi ajas, et uurida unikaalset tüüpi musta auku

Mine tagasi ajas, et uurida unikaalset tüüpi musta auku

DCBH simulatsioonipilt näitab varase galaktika tihedust (vasakut) ja temperatuuri (paremal). Supernova šoki laineid võib näha keskelt laienemas, mistõttu galaktika kokku variseb ja soojeneb.

Tähe surmamisprotsessis moodustuvad mustad augud, mis võimaldavad ainel tungida väga tihedasse objekti, millest isegi valgus ei pääse. Teadlased usuvad, et galaktika sünnil on võimalik luua tohutuid mustad augud, kuid keegi ei ole suutnud otsida kaugesse minevikku, et jälgida tingimusi otseste kokkuvarisevate mustade aukude jaoks (DCBH).

James Webbi kosmoseteleskoopil, mis on kavandatud käivitama 2021. aastal, on võimalus uurida varakult Universumit, et näha galaktikat, millel on tekkiv suur must auk. Nüüd on meil Gruusia Tehnoloogiainstituudi teadlaste loodud simulatsioon. See näitab, mida otsida tulevikus DCBH ülevaates.

Esimene selline simulatsioon eeldab, et selliste mustade aukude tekkimisega kaasnevad erilised intensiivse kiirguse tüübid, sealhulgas röntgenikiirgused ja UV-kiirgused, mis lähevad teleskoopile lähenedes IR-valguse poole. Üllatav oli ka see, et mustad augud võivad tekitada metallideta hiiglaslikke tähti. Paljude suurte galaktikate keskel on supermassive mustad augud, mille moodustumise ja kasvu protsess ei ole täheldatav. Seetõttu on tekkinud eeldus, et nad oleksid võinud ilmuda galaktika sünnil. Siis algaks DCBH kujunemine suure gaasipilve kokkuvarisemisest galaktika varajase loomise ajal. Kuid on oluline mõista, mida tulevikus teleskoobi abil spektrites otsida.

Mustade aukude loomine võib võtta miljoneid aastaid. Stampede superarvuti võimaldas käivitada simulatsiooni, mis keskendub DCBH moodustumise mõjudele. Modelleerimine põhines esimestel füüsikalistel põhimõtetel nagu gravitatsioon, kiirgus ja hüdrodünaamika.

Mine tagasi ajas, et uurida unikaalset tüüpi musta auku

UV-kiirgusega simuleeritud kujutis näitab, kuidas kuumutatud gaasipiraalid on keskne must auk

Kui galaktika esmakordselt moodustub ja siis keskel on must auk, siis peaks ilmuma üks allkirja tüüp. Aga mis siis, kui must auk avaneb esimesena? Teadlased soovisid teada, kas oodata muid füüsilisi erinevusi. Simulatsioonist saadud teave tiheduse ja temperatuuri kohta, et ennustada, mida teleskoop täpselt näeb.

Mustad augud moodustavad moodustamiseks umbes miljon aastat. DCBH simulatsioonis hõlmab esimene samm gaasi kokkuvarisemist supermassivaks tähteks (100 000 korda suurem kui Päike). Seejärel läbib täht gravitatsioonilise ebastabiilsuse ja laguneb ise, luues massiivse musta auku. Musta augu kiirgus käivitab tähe moodustumise 500 000 aasta jooksul. Esimese põlvkonna tähed tunduvad olevat suuremad, kuna nad elavad palju vähem. Esimese 5-6 miljoni aasta jooksul plahvatavad nad supernovana. Pärast seda rahuneb must auk, mis viib vastasseisu EM-kiirte ja enda gravitatsiooni vahel. Need tsüklid hõlmavad veel 20–30 miljonit aastat.

Mustad augud on ruumis tavalised, nii et teadlased loodavad, et piisav hulk pilte võimaldab teil püüda ühte neist tüüpidest. Seega on galaktilise evolutsiooni protsessis võimalik sügavamalt mõista.

Teadlased olid üllatunud tähtede kujunemisest DCBH ümber, kuid tagantjärele tundub see loogiline. Loodud ionisatsioon toob kaasa fotokeemilised reaktsioonid, mis on võimelised vallandama tähe sündi. See on üks suuremaid universaalseid mõistatusi, nii et teadlased loodavad, et nende töö toob kaasa kauaoodatud vastused.

Kommentaarid (0)
Otsing