Млад универзум Строга диета за први црни дупки
МЛАДИ УНИВЕРЗАТ
Строга диета за првите црни дупки
од Стефан Дејтерс
astronews.com
17 август 2009 година
Со помош на обемни компјутерски симулации, астрономите сега се обидоа да ја пронајдат судбината на првите црни дупки во универзумот. На нивно изненадување, тие откриле дека овие први стапици за гравитација очигледно не можат да растат многу брзо како што се очекуваше, туку само постепено станаа помасивни. Како и да е, нивното влијание врз околината беше огромно.
„Првите starsвезди беа значително помасивни од starsвездите што можеме да ги набудуваме денес и често достигнуваа маси кои одговараат на над 100 пати поголема од масата на нашето сонце“, објаснува Johnон Вајз од Центарот за вселенски летови Годард на НАСА, еден од учесниците во студијата Научник „За прв пат можевме да симулираме што се случи со гасот околу овие starsвезди, пред и откако тие станаа црна дупка.
Се покажа дека силното зрачење на starвездените гиганти решително влијаеше на гасот во нивното опкружување: „Овие starsвезди во основа гарантираа дека поголемиот дел од гасот околу нив ќе исчезне“, објаснува Вајз. Покрај тоа, некои од овие џиновски сонца не го завршија својот нуклеарен живот како импресивна супернова, туку наместо тоа, се срушија директно во црна дупка.
Како резултат на црните дупки сега се наоѓаа во област без скоро гас, така што тие можеа да продолжат да растат само многу бавно. „За време на првите 200 милиони години на нашата симулација, црна дупка со 100 пати поголема маса на сонцето порасна за помалку од еден процент“, вели Марсело Алварез од Институтот за астрофизика и космологија на честички „Кавли“. Алварез ја водеше истрагата и е исто така главен автор на напис кој ќе се појави во „Астрофизички журнал писма“.
Сега претставените симулации се најдеталните модели на оваа фаза во младиот универзум. Првичните услови беа утврдени со помош на набудувања на зрачењето на космичката позадина, кое потекнува од околу 380 000 години по Големата експлозија. Во симулационата хидродинамика, се земаат предвид хемиските реакции, апсорпцијата и емисијата на зрачење, како и формирањето starвезди.
Можете да видите како гасот полека се спојува преку гравитацијата и се формираат првите starsвезди. Овие масивни први сонца за кратко време сјаеја исклучително силно.Израчуваа толку многу енергија што сите облаци на гас исчезнаа од нивната околина. Сепак, овие први starsвезди не живееја долго: нуклеарното гориво наскоро истече. Тие се срушија во црни дупки, кои тогаш беа во средина во која немаше никаков материјал што црната дупка можеше да го апсорбира.
Како и да е, овие црни дупки имаа важен ефект врз нивната околина: ова беше јасно ставено во симулацијата земајќи го предвид рендгенското зрачење од непосредната близина на црната дупка, што може да влијае на подалечниот гас. Таа не само што осигури дека овој гас не се движи во правец на црната дупка, туку може да го загрее и гасот, оддалечен до 100 светлосни години, до температури од неколку илјади Целзиусови степени.
Но, starsвездите не можат да се формираат во врел гас: „Иако црните дупки не покажуваат значителен раст, зрачењето што тие го испуштаат е доволно силно за да спречи формирање starвезди во нивна близина за десет, па дури и 100 милиони години“, вели Алварез, сумирајќи го значењето на Резултати заедно. Црните дупки во младиот универзум на тој начин одиграа изненадувачки разновидна улога во формирањето на структурите во вселената.