Uus must auk ei pruugi lähedalasuvat gaasi sööta - kuna see võib suurema osa gaasi naabrusest välja ajada, näitab uus uuring.
Stanfordi ülikoolist pärit Marcelo Alvarez ja tema kolleegid viisid läbi uue superarvuti simulatsiooni, mille eesmärk oli jälgida universumi esimeste mustade aukude saatust. Nad leidsid, et vastupidiselt ootustele ei suutnud noored mustad augud end läheduses asuval gaasil tõhusalt üles kütta.
„Esimesed tähed olid palju massiivsemad kui enamik tähti, mida me täna näeme, ületades meie päikese massi 100-kordselt,“ ütles NASA Goddardi kosmoselennukeskuses NASA Goddardi kosmoselennukeskuses Marylandis asuv doktorikraadiga doktor John Wise ja üks neist uuringu autorid. "Esmakordselt suutsime üksikasjalikult simuleerida, mis juhtub gaasiga nende tähtede ümber enne ja pärast nende moodustamist mustade aukudena."
Nende massiivsete tähtede intensiivne kiirgus ja tugevad väljavoolud põhjustasid läheduses asuva gaasi hajutamise. "Need tähed kustutasid suurema osa oma läheduses olevast gaasist," ütles Wise. Murdosa neist esimestest tähtedest ei lõpetanud oma elu suurejooneliste supernoovade plahvatustes. Selle asemel varisesid nad otse mustadesse aukudesse.
Kuid mustad augud sündisid gaasivaesesse õõnsusse ja vähese gaasi söömiseks kasvasid need väga aeglaselt. "Meie simulatsiooni 200 miljoni aasta jooksul kasvas 100 päikesemassiga must auk vähem kui ühe protsendi oma massist," ütles Alvarez.
Alustades kosmilise taustakiirguse vaatlustest - valguse sähvatusest, mis tekkis 380 000 aastat pärast suurt pauku ja mis esitas kõige varasema ülevaate kosmilisest struktuurist - rakendasid teadlased põhilisi seadusi, mis reguleerivad aine koostoimet, ja lubasid oma mudeli varane universum, et areneda. Kompleksne simulatsioon hõlmas hüdrodünaamikat, keemilisi reaktsioone, kiirguse neeldumist ja emissiooni ning tähtede moodustumist.
Simulatsioonis kooseerus kosmiline gaas aeglaselt gravitatsiooni jõu all ja moodustasid lõpuks esimesed tähed. Need massiivsed kuumad tähed põlesid lühikese aja jooksul eredalt, kiirgades tähevalguse kujul nii palju energiat, et tõukasid läheduses olevad gaasipilved eemale.
Need tähed ei suutnud nii tulist eksistentsi kaua säilitada ja varsti ammendusid nad oma sisemise kütuse. Üks simulatsiooni tähtedest varises oma raskuse all kokku, moodustades musta augu. Kuna läheduses oli ainult gaasiheiteid, oli must auk peamiselt nälginud ainet, millel kasvada.
Vaatamata rangele dieedile mõjus must auk selle ümbrusele siiski dramaatiliselt. See selgus simulatsiooni võtmeaspekti, mida nimetatakse kiirguse tagasisideks, abil, mis mõjutas seda, kuidas musta augu eraldatud röntgenikiirgus mõjutas kaugemat gaasi.
Isegi dieedi ajal tekitab must auk ohtralt röntgenikiirgust. See kiirgus mitte ainult ei hoidnud läheduses asuvat gaasi sissevoolu, vaid see soojendas gaasi saja valgusaasta kaugusel mitme tuhande kraadini. Kuum gaas ei saa kokku moodustada uusi tähti. "Vaatamata sellele, et mustad augud ei suurene märkimisväärselt, on nende kiirgus piisavalt intensiivne, et sulgeda läheduses asuvate tähtede moodustumine kümneteks ja võib-olla isegi sadadeks miljoniteks aastateks," ütles Alvarez.
Allikas: NASA. Uuring ilmusAstrofüüsika ajakirjade kirjad.
