Темные дыры объявляют голодовку
Темные дыры объявляют голодовку
Используя новейшую компьютерную модель, детально описывающую поведение обычных галактик (их рождение и слияние), германские и южноамериканские астрофизики смогли показать, что активный рост центральных сверхмассивных темных дыр вызывает к жизни процессы взрывного высвобождение энергии, которые не только лишь управляют развитием галактик, да и накладывают значительные ограничения на предстоящий рост самой центральной темной дыры. При помощи этой модели удалось разъяснить многие из издавна наблюдаемых астрологами явлений и достигнуть более глубочайшего осознания процессов формирования галактик и роли темных дыр во всей истории нашей Вселенной. Работа размещена 10 февраля в журнальчике Nature.
«В последние годы ученые начали подозревать, что полная масса звезд в современных галактиках совершенно точно соответствует размерам галактической темной дыры, но до сего времени никто не мог разъяснить эти наблюдаемые соотношения, — заявляет Тизиана Ди Маттео (Tiziana Di Matteo) из Института Carnegie Mellon, что проводит эти исследования вместе с сотрудниками из германского Астрофизического института имени Макса Планка (Max Planck Institut fur Astrophysik) и Гарвардского института (Harvard University). — Внедрение нашего моделирования отдало нам возможность применить принципно новый метод для решения этой задачки».
Когда 1-ые галактики появились в ранешней Вселенной, они, по всей видимости, в собственных центрах содержали только маленькие темные дыры. Согласно стандартному сценарию формирования галактик, они вырастают, объединяясь вместе под действием гравитационных сил. В итоге схожих процессов темные дыры в центре получившейся новейшей галактики большего размера тоже соединяются совместно и стремительно вырастают, достигая массы, в млрд раз превосходящей массу Солнца; что позволяет им называться сверхмассивными темными дырами. Во время слияния из доступного газа также формируется огромное количество новых звезд. Нынешние галактики и их центральные темные дыры как раз и представляют собой итог целого ряда схожих событий.
Ди Маттео и ее коллеги конструировали процесс столкновения появившихся ранее на заре нашего мира галактик и узнали, что когда две такие галактики соединяются воединыжды, то их сверхмассивные сливающиеся темные дыры сначало интенсивно употребляют для собственного роста окружающий газ. Но этому пиршеству стремительно приходит конец.
Так как сверхмассивная темная дыра получившейся в итоге более большой галактики продолжает всасывать газ, она стремительно перебегает в новое состояние, заставляющее поглощаемую материю около нее бурно источать энергию во всех спектрах, другими словами становиться квазаром. Квазар «выдувает» окружающий газ из ближайших окружностей сверхмассивной темной дыры к периферии галактики (астрологи констатируют наличие мощнейших звездных ветров). Без близкорасположенного газа сверхмассивная темная дыра уже не может настолько активно расти и становится бездействующей, т.е. квазар «выключается» (это позволяет разъяснить как краткость фазы квазара по сопоставлению со всей жизнью галактики, так и то, почему количество активных квазаров в ранешней Вселенной существенно превышало их сегодняшнее число). Даже самые мощные темные дыры заключают внутри себя не выше 1 процента массы галактики. В то же время без газа в центральной части не могут формироваться и звезды.
В процессе моделирования выяснилось, что темные дыры в малеханьких галактиках ограничивают собственный рост более отлично, чем в галактиках больших. Малая галактика содержит наименьшее количество газа, потому даже маленького количества энергии от темной дыры хватает на то, чтоб стремительно сдуть этот газ. В большой галактике темная дыра может добиться большего размера до этого, чем окружающий ее газ будет активирован до таковой степени, чтоб препятствовать поглощению очередных порций материи. В итоге, владея наименьшими припасами газа, мелкие галактики создают меньше звезд, а в укрупненных более старых галактиках и газа, и областей звездообразования больше. Эти результаты соответствуют наблюдаемому соотношению меж размерами темных дыр и полной массой звезд в галактиках.