Нова черна дупка може да не погълне ненаситно газ наблизо - защото може да изгони по-голямата част от газа в съседството си, показва ново проучване.
Марсело Алварес, от университета в Станфорд, и неговите колеги извършиха нова симулация на суперкомпютър, предназначена да проследи съдбата на първите черни дупки във Вселената. Те откриха, че в противовес на очакванията, младите черни дупки не могат да се излеят ефективно на близкия газ.
„Първите звезди бяха много по-масивни от повечето звезди, които виждаме днес, над 100 пъти по-големи от масата на нашето слънце“, казва Джон Уайз, докторант в Центъра за космически полети „Годдард“ в Гринбелт, Мериленд, и една от авторите на изследването. „За първи път успяхме да симулираме подробно какво се случва с газа около тези звезди преди и след като те образуват черни дупки.“
Интензивното излъчване и силните изливания от тези масивни звезди предизвикаха разсейване на близкия газ. „Тези звезди по същество изчистиха по-голямата част от газа в тяхната околност“, каза Уайз. Една част от тези първи звезди не завършиха живота си в големи експлозии на свръхнови. Вместо това те се сринаха директно в черни дупки.
Но черните дупки се родиха в изчерпана от газ кухина и с малко газ за захранване те растяха много бавно. „През 200 милиона години от нашата симулация 100 черни дупки на слънчева маса нараснаха с по-малко от един процент от нейната маса“, каза Алварес.
Започвайки от данни, взети от наблюдения на космическото фоново излъчване - светкавица, възникнала на 380 000 години след големия взрив, който представя най-ранния поглед върху космическата структура - изследователите прилагат основните закони, които управляват взаимодействието на материята и позволяват техния модел на ранната Вселена да се развива. Сложната симулация включва хидродинамика, химически реакции, поглъщане и излъчване на радиация и образуване на звезди.
При симулацията космическият газ бавно се слял под силата на гравитацията и в крайна сметка образувал първите звезди. Тези масивни, горещи звезди горяха ярко за кратко време, излъчвайки толкова много енергия под формата на звездна светлина, че изтласкваха близките газови облаци.
Тези звезди не можеха да издържат толкова огнено съществуване дълго и скоро изчерпаха вътрешното си гориво. Една от звездите в симулацията се срина под собствената си тежест и образува черна дупка. Със само кичури газ наблизо, черната дупка по същество е била „гладувана“ от материята, върху която да расте.
И въпреки това, въпреки строгата си диета, черната дупка имаше драматичен ефект върху околностите. Това беше разкрито чрез ключов аспект на симулацията, наречена лъчева обратна връзка, която отчита начина, по който рентгеновите лъчи, излъчвани от черната дупка, влияят на далечния газ.
Дори на диета, черна дупка произвежда обилни рентгенови лъчи. Тази радиация не само предпазваше газта наблизо да не попадне, но загрява газ на сто светлинни години до няколко хиляди градуса. Горещият газ не може да се събере, за да образува нови звезди. „Въпреки че черните дупки не нарастват значително, излъчването им е достатъчно интензивно, за да изключи образуването на звезди наблизо за десетки, а може би и стотици милиони години“, каза Алварес.
Източник: НАСА. Изследването се появява презАстрофизичните списания.
