Supermasywne czarne dziury ukryte w gromadach kulistych - nasiona wielkich czarnych dziur

Kategorie: 

Źródło: inemedium

Międzynarodowy zespół astronomów dokonał przełomowego odkrycia - teoretyczne dowody wskazują, że tak zwane czarne dziury o masach pośrednich, będące "nasionami" supermasywnych czarnych dziur, często tworzą się wewnątrz szczególnie gęstych i dużych gromad kulistych gwiazd. To odkrycie może pomóc wyjaśnić zagadkę ultraszybkiego powstawania supermasywnych czarnych dziur we wczesnym Wszechświecie.

Jak wyjaśnia Michiko Fujii, profesor nadzwyczajny na Uniwersytecie Tokijskim, po raz pierwszy udało się z powodzeniem obliczyć proces powstawania i ewolucji gromady kulistej gwiazd na poziomie pojedynczych gwiazd. "Ta realistyczna symulacja, biorąca pod uwagę masy każdej pojedynczej gwiazdy, pozwoliła nam zrekonstruować sposób, w jaki w takich gromadach dochodzi do zderzeń, prowadzących do powstania czarnych dziur o masie pośredniej" - mówi ekspertka.

 

Odkrycie to ma kluczowe znaczenie dla rozwiązania jednej z głównych zagadek współczesnej astronomii i kosmologii - ultraszybkiego powstawania supermasywnych czarnych dziur w centrach pierwszych galaktyk Wszechświata. Zdjęcia z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, Jamesa Webba i innych obserwatoriów pokazują, że masa tych obiektów była około miliard razy większa od masy Słońca, co trudno wytłumaczyć w ramach obecnych teorii.

 

Wielu ekspertów sugeruje, że istnienie tych obiektów można wytłumaczyć, jeśli powstawały one w wyniku połączenia nie "zwykłych" czarnych dziur o masie porównywalnej z gwiazdami, ale tzw. czarnych dziur o masach pośrednich. Są to zwarte obiekty o masach setek i tysięcy mas Słońca, których kolejne połączenia prawdopodobnie prowadzą do narodzin supermasywnych czarnych dziur.

 

Najnowsze obliczenia astronomów pokazują, że takie obiekty mogą powstawać dość szybko w wyniku łączenia się dużych gwiazd w szczególnie gęstych i dużych gromadach kulistych. W przeszłości naukowcy wątpili w wykonalność takiego scenariusza, zakładając, że interakcje grawitacyjne pomiędzy rosnącymi czarnymi dziurami a ich sąsiadami spowodują szybkie wyrzucenie tych zwartych obiektów z gromady, zanim zyskają dużą masę.

 

Jednak nowe obliczenia wykazały, że hipoteza ta jest błędna - duże gromady kuliste gwiazd obecne w Drodze Mlecznej są w stanie generować czarne dziury, których masa jest ponad dwa tysiące razy większa od masy Słońca. Takie zwarte obiekty szybko stają się zbyt ciężkie, aby można je było wyrzucić z gromady, co powoduje, że w dalszym ciągu szybko zyskują masę.

 

To przemawia za obecnością "nasion" supermasywnych czarnych dziur w znacznej części gromad kulistych w naszej galaktyce i poza nią - podsumowują astronomowie. Oznacza to, że te szczególne skupiska gwiazd mogą być "kolebkami", w których rodzą się supermasywne czarne dziury, kluczowe dla ewolucji galaktyk we wczesnym Wszechświecie.

Ocena: 

Nie ma jeszcze ocen
loading...

Skomentuj