Nova črna luknja morda ne bo požarno požrla plina v bližini - ker lahko izžene večino plina v njeni soseščini, kaže nova študija.
Marcelo Alvarez z univerze Stanford in njegovi sodelavci so izvedli novo simulacijo superračunalnika, ki je bila zasnovana za izsleditev usode prvih črnih lukenj v vesolju. Ugotovili so, da se v nasprotju s pričakovanji mlade črne luknje ne morejo učinkovito zasukati na bližnjem plinu.
"Prve zvezde so bile veliko bolj množične od večine zvezd, ki jih vidimo danes, več kot 100-krat večje od naše sonce," je dejal John Wise, podoktorski sodelavec v Nasinem vesoljskem letalskem centru Goddard za vesolje v Greenbeltu v Marylandu in ena izmed avtorji študije. "Prvič smo lahko podrobno simulirali, kaj se dogaja s plinom okoli teh zvezd pred in po tem, ko nastanejo črne luknje."
Intenzivno sevanje in močni odtoki teh masivnih zvezd so povzročili, da se bližnji plin razblini. "Te zvezde so v bistvu očistile večino plina v svoji bližini," je dejal Wise. Del teh prvih zvezd ni končal življenja v velikih eksplozijah supernov. Namesto tega so se zrušili neposredno v črne luknje.
Toda črne luknje so se rodile v votlini z izčrpavanjem plina in z malo plina, ki se je lahko hranil, so rasle zelo počasi. "Med 200 milijoni let našega simulacije je 100 črnih lukenj na sončno maso zraslo za manj kot en odstotek njegove mase," je dejal Alvarez.
Začenši s podatki, pridobljenimi z opazovanji kozmičnega sevanja ozadja - bliskavice svetlobe, ki se je pojavila 380.000 let po velikem sunku, ki predstavlja najzgodnejši pogled na kozmično strukturo - so raziskovalci uporabili osnovne zakone, ki urejajo medsebojno delovanje snovi in dovolili njihov model zgodnje vesolje, da se razvija. Kompleksna simulacija je vključevala hidrodinamiko, kemične reakcije, absorpcijo in oddajanje sevanja ter nastajanje zvezd.
V simulaciji se je kozmični plin počasi koaliral pod silo gravitacije in na koncu oblikoval prve zvezde. Te množične, vroče zvezde so za kratek čas gorele svetleče, oddajale toliko energije v obliki zvezdne svetlobe, da so potisnile bližnje plinske oblake.
Te zvezde niso mogle dolgo vzdržati tako ognjenega obstoja in so kmalu izčrpale svoje notranje gorivo. Ena izmed zvezd v simulaciji se je zrušila pod lastno težo in tako je nastala črna luknja. Črna luknja je bila v bližini le s črko plina v bistvu "sestradano" snovi, na kateri lahko raste.
Kljub strogi prehrani je črna luknja močno vplivala na okolico. To se je razkrilo skozi ključni vidik simulacije, imenovan sevalna povratna informacija, ki je vplival na način, kako so rentgenski žarki, ki jih oddaja črna luknja, vplivali na oddaljeni plin.
Tudi na dieti črna luknja proizvaja obilne rentgene. To sevanje ni samo preprečevalo padca plina v bližini, temveč je ogrevalo plin v sto svetlobnih letih na nekaj tisoč stopinj. Vroči plin se ne more združiti in tvoriti nove zvezde. "Čeprav črne luknje ne rastejo bistveno, je njihovo sevanje dovolj intenzivno, da za desetine in morda celo stotine milijonov let izklopi nastajanje zvezd v bližini," je dejal Alvarez.
Vir: NASA. Študija se pojavi vThe Astrophysical Journal Letters.
