Молода Всесвіт Сувора дієта для перших чорних дір
МОЛОДИЙ ВСЕСВІТ
Сувора дієта при перших чорних дірах
Стефаном Дейтерсом
astronews.com
17 серпня 2009 р
За допомогою великого комп’ютерного моделювання астрономи зараз спробували відстежити долю перших чорних дір у Всесвіті. На їх подив, вони виявили, що ці перші гравітаційні пастки, очевидно, не могли рости дуже швидко, як очікувалося, а лише поступово ставали все більш масовими. Проте їх вплив на оточення був величезним.
"Перші зірки були значно масивнішими за зірки, які ми можемо спостерігати сьогодні, і часто досягали маси, яка відповідає більш ніж 100-кратній масі нашого Сонця", - пояснює Джон Уайз з Центру космічних польотів "Годдард" НАСА, один з учасників дослідження Вчений. "Вперше нам вдалося змоделювати, що сталося з газом навколо цих зірок, до і після того, як вони стали чорною дірою".
Виявилося, що сильне випромінювання зоряних велетнів вирішально вплинуло на газ у їхньому середовищі: "Ці зірки в основному забезпечили зникнення більшості газу навколо них", - пояснює Уайз. Крім того, деякі з цих гігантських сонць не закінчили своє ядерне життя вражаючою надновою, а впали прямо в чорну діру.
Чорні діри, що утворилися, тепер знаходились у майже безгазовій зоні, так що вони могли продовжувати рости лише дуже повільно. "Протягом перших 200 мільйонів років нашого моделювання чорна діра, яка в 100 разів перевищувала масу Сонця, зросла менш ніж на один відсоток", - говорить Марсело Альварес з Інституту астрофізики та космології частинок Кавлі. Альварес керував розслідуванням, а також є провідним автором статті, яка з’явиться в The Astrophysical Journal Letters.
Представлені моделювання - це найбільш детальні моделі цієї фази в молодому Всесвіті. Початкові умови були визначені за допомогою спостережень за космічним фоновим випромінюванням, яке датується приблизно 380 000 років після Великого вибуху. При моделюванні враховуються гідродинаміка, хімічні реакції, поглинання та випромінювання випромінювання, а також формування зірок.
Ви можете бачити, як газ повільно з’єднується через гравітацію і утворюються перші зірки. Ці масивні перші сонечка протягом короткого часу світили надзвичайно яскраво: вони випромінювали стільки енергії, що всі газові хмари зникали з їхнього оточення. Однак ці перші зірки прожили недовго: незабаром ядерне паливо закінчилося. Вони зруйнувались у чорні діри, які потім знаходились в середовищі, в якому навряд чи залишилося матеріал, який чорна діра могла поглинути.
Тим не менше, ці чорні діри мали важливий вплив на їх оточення: це було чітко визначено під час моделювання, беручи до уваги рентгенівське випромінювання, що надходить безпосередньо від чорної діри, яке може впливати на більш віддалений газ. Вона не тільки забезпечила, щоб цей газ не рухався в напрямку чорної діри, але також могла нагріти газ, який знаходився на відстані до 100 світлових років, до температури в кілька тисяч градусів Цельсія.
Але зірки не можуть утворюватися в гарячому газі: "Хоча чорні діри не демонструють значного зростання, випромінювання, яке вони випромінюють, досить сильне, щоб запобігти утворенню зірок в їх околицях протягом десяти або навіть 100 мільйонів років", Альварес підсумовує значення Результати разом. Таким чином, чорні діри в молодому Всесвіті зіграли напрочуд різноманітну роль у формуванні структур у просторі.