11 декември 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Свръхмасивни черни дупки могат да се образуват и без звезди

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 02 юли 2019 в 15:2423530
Кредит: Scott Woods/Western University

Свръхмасивните черни дупки в ранната Вселена биха могли да се появят при плътното натрупване на газ и прах, заобикаляйки предварителния етап на еволюцията на големите звезди. Тази хипотеза може да даде обяснение на учените за наличието на изключително масивни черни дупки на много ранен етап от историята на нашата Вселена.

Астрофизици от Университета на Западен Онтарио съставиха модел, който се основава на много просто предположение, че свръхмасивните черни дупки се образуват много, много по-бързо за много кратки периоди от време и след това процесът изведнъж спира.

Тяхното обяснение е в разрез със сегашната представа за това как се формират черните дупки със звездна маса - като колапсира една много масивна звезда.

Констатациите са публикувани в Astrophysical Journal Letters.

"Това е непряко доказателство за наблюдението, че черните дупки произлизат от директни колапси, а не от остатъци от звезди", обяснява Шантану Басу (Shantanu Basu), професор по астрономия в Университета на Западен Онтарио, който е международно признат като експерт за астрофизиката на ранните етапи на формирането на звездите и протопланетните дискове.

Басу и колегата му Арпан Дас (Arpan Das) разработиха нов математически модел чрез изчисляване на функцията на масата на свръхмасивните черни дупки, които се формират за ограничен период от време и претърпяват бърз експоненциален ръст на масата. Нарастването на масата може да се регулира от границата на Едингтън, която се определя от баланса на насоченото навън налягане на излъчването и гравитационните сили, насочени навътре. Басу и Дас показват, че този модел наистина може да се развие за кратко време. Скоро обаче излъчването на новородените звезди и други дупки достига критичната граница - и прекият колапс на нови свръхмасивни дупки стана невъзможен.

"Свръхмасивните черни дупки са имали кратък период от време, през което могат да растат бързо и след това в някакъв момент, поради цялата радиация във Вселената, създадена от други черни дупки и звезди, тяхното образуване спира", обяснява Басу. "Това е сценарият на прекия колапс".

През последното десетилетие са открити много свръхмасивни черни дупки, милиарди пъти по-масивни от Слънцето, при това - с големи „червени измествания“, което означава, че са били в нашата Вселена в рамките на 800 милиона години след Големия взрив. Наличието на такива млади и много масивни черни дупки поставя под въпрос нашето разбиране за образуването и растежа на черните дупки.

Сценарият с директен колапс отчита първоначалните маси, които са много по-големи, отколкото се предполага по стандартния сценарий на звездните остатъци и може да има голямо значение за обяснениети на наблюденията.

Този нов резултат е доказателство, че такива черни дупки с пряк колапс наистина са създавани в ранната Вселена.

Астрономи регистрираха най-яркия обект, открит някога в ранната Вселена, на 13 милиарда светлинни години - квазар от времето, когато нашата Вселена е била само на 7% от сегашната си възраст. Momjian, et al.; B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)

Басу смята, че тези нови резултати могат да бъдат използвани при бъдещите наблюдения, за да се обясни загадката на формирането на изключително масивните черни дупки, които съществуват от зората на нашата Вселена.

Справка: Shantanu Basu, Arpan Das. The Mass Function of Supermassive Black Holes in the Direct-collapse Scenario. The Astrophysical Journal, 2019; 879 (1): L3 DOI: 10.3847/2041-8213/ab2646

Източник: Researchers decipher the history of supermassive black holes in the early universe, University of Western Ontario.


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
5 изненадващи факта за Коледа
5 изненадващи факта за Коледа
24 декември 2019 в 00:135428
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.