Большой моделирования находит новые происхождении сверхмассивных черных дыр

Компьютерное моделирование, проведенное астрофизиками Университета Тохоку в Японии, выявили новую теорию происхождения сверхмассивных черных дыр. В этой теории, предшественники сверхмассивные черные дыры растут при глотании не только межзвездный газ, но и маленькие звезды, а также. Это помогает объяснить большое количество сверхмассивных черных дыр, наблюдаемых сегодня.

Почти каждая из этих галактик в современной Вселенной имеет сверхмассивную черную дыру в ее центре. Их массы иногда может доходить до 10 миллиардов масс Солнца. Однако их происхождение до сих пор остается одной из великих загадок астрономии. Популярная теория-это модель прямого краха, где изначального облака межзвездного газа рухнет под собственной гравитации для формирования сверхмассивных звезд, которые затем превращаются в сверхмассивные черные дыры. Но предыдущие исследования показали, что прямой развал работает только с чистыми газа, состоящего только из водорода и гелия. Более тяжелые элементы, такие как углерод и кислород изменить газовой динамики, вызывает коллапсирующий газ распадаться на множество мелких облаков, которые образуют маленькие звезды, а не несколько сверхмассивных звезд. Прямой развал только от девственной газ не может объяснить большое количество сверхмассивной черной дыре двое видели сегодня.

Sunmyon Чон, докторантура научный сотрудник Японского общества содействия науке и Университет Тохоку и его команда Национальной астрономической обсерватории Японии суперкомпьютер «ATERUI второй», чтобы проанализировать долгосрочные и 3D с высоким разрешением моделирования, чтобы проверить возможность того, что сверхмассивные звезды могут образовывать даже в тяжелых элементов-обогащенного газа. Звездообразование в облака газа, в том числе тяжелых элементов было трудно моделировать из-за вычислительных затрат имитировать бурную разделения газа, но прогресс в вычислительной мощности, особенно на высоком расчет скорости «ATERUI второй» введена в эксплуатацию в 2018 году, позволили команде преодолеть этот вызов. Эти новые симуляторы делают возможным изучение формирования звезд из газа более подробно облаками.

В отличие от предыдущих прогнозов, исследователи обнаружили, что сверхмассивные звезды все еще могут образовываться из тяжелых элементов, обогащенных газовых облаков. Как и ожидалось, газовое облако распадается яростно и множество мелких звезд. Однако, существует сильный поток газа к центру облака; мелкие звезды тащат этот поток и глотают-у массивных звезд в центре. Моделирование привело к формированию массивных звезд 10,000 раз более массивных, чем Солнце. «Это первый раз, что у нас показано образование такой большой черной дыры в облака, обогащенного тяжелыми элементами. Мы считаем, что гигантская звезда таким образом будет продолжать расти и развиваться в гигантскую черную дыру», — говорит Чон.

Эта новая модель показывает, что не только первородный газ, а также содержащие тяжелых элементов газа могут образовывать гигантские звезды, которые являются зародышами черных дыр. «Наша новая модель способна объяснить происхождение больше черных дыр, чем в предыдущих исследованиях, и это приводит к единому пониманию происхождения сверхмассивных черных дыр», — говорит Казуюки Omukai, профессор Университета Тохоку.

сделать разницу: спонсорские возможности