Tai yra vienas iš kosmologijos ir žvaigždžių evoliucijos galvosūkių: kaip atsirado supermasyvios juodosios skylės ... supermassive ...ankstyvojoje Visatoje, kai, atrodo, dar nebuvo pakankamai laiko jiems sukaupti savo masę vien tik atliekant nuolatinius akrilinius procesus? Reikia šiek tiek laiko suvalgyti milijardą Saulės masės vertės medžiagų, net ir turint sveiką apetitą bei daug gravitacijos pasiekiamoje vietoje. Tačiau vis dėlto jų yra: pačiose tolimiausiose galaktikose dažnai pasitaiko juodųjų pabaisų skylių, kurios žadina jų ankstyvą augimą, net kai Visata ką tik šventė savo milijardinį gimtadienį.
Neseniai „Caltech“ tyrėjai nustatė, kad šie senovės SVV susiformavo mirus tam tikroms pirmapradėms milžiniškoms žvaigždėms, egzotiškiems žvaigždžių dinozaurams, kurie išaugo dideli ir mirė jauni. Jų smurtinio žlugimo metu ne vienas, o vienas du susidaro juodosios skylės, kiekviena surenkanti savo masę ir galiausiai sujungianti į vieną supermasyvųjį monstrą.
Žiūrėkite modeliavimą ir sužinokite daugiau apie tai, kaip tai vyksta toliau:
Iš Jessica Stoller-Conrad „Caltech“ naujienų straipsnio:
Norėdami ištirti jaunų supermasyvių juodųjų skylių ištakas, NASA Einšteino asistentas asistentas Nate'ui Einšteinui Kaltech'e Christianas Reisswigas ir teorinės astrofizikos docentas Christianas Ottas pasuko į modelį, į kurį įtrauktos supermasyvios žvaigždės. Spėjama, kad šios milžiniškos, gana egzotiškos žvaigždės egzistavo tik trumpą laiką ankstyvojoje Visatoje.
Skaitykite daugiau: Kaip juodos skylės tampa super masyvios?
Skirtingai nuo paprastų žvaigždžių, supermasyvios žvaigždės yra stabilizuojamos priešais sunkumą daugiausia jų pačių fotono spinduliuotės pagalba. Labai masyvioje žvaigždėje fotono spinduliuotė - išorinis fotonų srautas, susidarantis dėl labai aukštos vidinės žvaigždės temperatūros - stumia dujas iš žvaigždės į išorę priešingai gravitacinei jėgai, kuri traukia dujas atgal.
Supermassive žvaigždė per savo gyvenimą lėtai atvėsta dėl energijos praradimo skleidžiant fotono spinduliuotę. Žvaigždei atvėsus, ji tampa kompaktiškesnė, o jos centrinis tankis pamažu didėja. Šis procesas trunka porą milijonų metų, kol žvaigždė yra pakankamai kompaktiška, kad galėtų įsitvirtinti gravitacinis nestabilumas, ir žvaigždė galėtų pradėti graužti.
Ankstesni tyrimai numatė, kad žlugus supermagiškoms žvaigždėms, jos išlaiko sferinę formą, kuri dėl greito sukimosi gali išsilyginti. Ši forma vadinama ašimetrine konfigūracija. Įvertindamas tai, kad labai greitai besisukančios žvaigždės yra linkusios į mažus pasipiktinimus, Reisswigas ir jo kolegos numatė, kad dėl šių pasipiktinimų žvaigždės gali nukrypti įne-aksimetrinės formos žlugimo metu. Tokie iš pradžių nedideli pasipiktinimai greitai išaugs, o galiausiai dujos griūvančios žvaigždės viduje suliptų ir susidarytų didelio tankio fragmentai.
„Juodųjų skylių augimas supermasyviomis skalėmis jaunoje visatoje atrodo įmanomas tik tuo atveju, jei griūvančio objekto„ sėklos “masė jau buvo pakankamai didelė.“
- Christianas Reisswigas, NASA Einšteino podoktorantūros darbuotojas Caltech mieste
Šie fragmentai skrieja žvaigždės centre ir tampa vis tankesni, nes jie pakėlė medžiagą griūties metu; jie taip pat pakiltų. Tada Reisswigas sako: „Įdomus efektas pasireiškia“. Esant pakankamai aukštai temperatūrai, pakaktų energijos, kad elektronai ir jų antidalelės, arba pozitronai, susimaišytų į vadinamąsias elektronų-pozitronų poras. Sukūrus elektronų-pozitronų poras, sumažėtų slėgis, dar labiau paspartindamas griūtį; dėl to du orbitoje esantys fragmentai galų gale pasidaro tokie tankūs, kad kiekvienoje gumulėje galėtų susidaryti juodoji skylė. Juodųjų skylių pora gali spiralėti viena prieš kitą, prieš susijungdami, kad taptų viena didele juodąja skyle.
„Tai yra nauja išvada“, - sako Reisswig. „Niekas niekada nenuspėjo, kad viena griūvanti žvaigždė galėtų sukurti pora juodų skylių, kurios vėliau susijungtų“.
Šios išvados buvo paskelbtos Fizinės apžvalgos raštai spalio 11 d. savaitė. Šaltinis: Jessica Stoller-Conrad „Caltech“ naujienų straipsnis.
