Nauja studija rodo, kad nauja juodoji skylė gali netinkamai sunaudoti netoliese esančias dujas - nes ji gali išmesti didžiąją dalį dujų kaimynystėje.
Marcelo Alvarez iš Stanfordo universiteto ir jo kolegos atliko naują superkompiuterio modeliavimą, skirtą nustatyti pirmųjų visatos juodųjų skylių likimą. Jie nustatė, kad, priešingai nei tikėtasi, jaunos juodosios skylės negalėjo efektyviai apsirūpinti netoliese esančiomis dujomis.
„Pirmosios žvaigždės buvo daug masyvesnės nei dauguma žvaigždžių, kurias mes matome šiandien, ir viršija 100 kartų daugiau nei mūsų saulė“, - teigė Johnas Wise'as, NASA Goddardo kosminių skrydžių centro Greenbelt mieste, Merilande, podoktorantūros bendradarbis ir vienas iš tyrimo autoriai. „Pirmą kartą mes sugebėjome išsamiai imituoti, kas nutinka dujoms aplink tas žvaigždes prieš ir po jų, kai jos sudaro juodąsias skyles.“
Šių masyvių žvaigždžių intensyvi radiacija ir didelis nutekėjimas lėmė, kad netoliese esančios dujos išsisklaidė. „Šios žvaigždės iš esmės išvalė didžiąją dalį dujų, esančių šalia“, - teigė Wise. Dalis šių pirmųjų žvaigždžių savo gyvenimu nesibaigė dėl didžiųjų supernovų sprogimų. Vietoj to, jie sugriuvo tiesiai į juodąsias skyles.
Bet juodosios skylės gimė į ertmę, kurioje trūko dujų, ir, auginant mažai dujų, jos augo labai lėtai. „Per 200 milijonų modeliavimo metų 100 saulės masės juodųjų skylių išaugo mažiau nei vienu procentu jos masės“, - teigė Alvarezas.
Pradėję nuo duomenų, paimtų iš kosminės foninės radiacijos stebėjimų - šviesos blyksnio, įvykusio 380 000 metų po didžiojo sprogimo, pateikiančio ankstyviausią kosminės struktūros vaizdą, - tyrėjai pritaikė pagrindinius įstatymus, reglamentuojančius materijos sąveiką, ir leido jų modelį. ankstyvoji visata turi vystytis. Sudėtingas modeliavimas apėmė hidrodinamiką, chemines reakcijas, radiacijos absorbciją ir išmetimą bei žvaigždžių formavimąsi.
Atliekant modeliavimą, kosminės dujos lėtai susilygino veikdamos gravitacijos jėgą ir galiausiai suformavo pirmąsias žvaigždes. Šios masyvios karštos žvaigždės trumpam degė ryškiai, spinduliuodamos tiek energijos žvaigždės pavidalu, kad išstūmė netoliese esančius dujų debesis.
Šios žvaigždės negalėjo ilgai išlaikyti tokio ugningo egzistavimo, ir jos netrukus išnaudojo savo vidinį kurą. Viena iš modeliavimo žvaigždžių pagal savo svorį sugriuvo ir sudarė juodąją skylę. Netoli buvo tik dujų srautas, juodoji skylė iš esmės buvo „badyta“ materijos, kurioje augti.
Nepaisant griežtos dietos, juodoji skylė dramatiškai paveikė jos apylinkes. Tai paaiškėjo pagrindiniu modeliavimo aspektu, vadinamu radiacijos grįžtamuoju ryšiu, kuris paaiškino, kaip juodosios skylės skleidžiami rentgeno spinduliai paveikė tolimas dujas.
Net laikantis dietos, juodoji skylė sukelia daugybę rentgeno spindulių. Ši radiacija ne tik neleido arti esančioms dujoms patekti į vidų, bet ir kaitino dujas nuo šimto šviesmečių iki kelių tūkstančių laipsnių. Karštos dujos negali susilieti į naujas žvaigždes. „Nors juodosios skylės nedaug auga, jų spinduliuotė yra pakankamai stipri, kad net dešimtis ir net šimtus milijonų metų būtų galima sustabdyti netoliese esančių žvaigždžių susidarymą“, - sakė Alvarez.
Šaltinis: NASA. Tyrimas pasirodoAstrofizinių žurnalų laiškai.
