Astronoomia ilma teleskoobita - mustad augud: algusaastad

Pin
Send
Share
Send

Üha enam on seisukohta, et varases universumis olevad mustad augud võisid olla seemned, mille ümber kasvas enamik tänapäeva suuri galaktikaid (mille sees on supermassiivsed mustad augud). Ja astudes sammu edasi tagasi, võib juhtuda ka see, et mustad augud olid võtmeks varase tähtedevahelise keskme reioniseerimisel - see mõjutas siis tänapäeva universumi suuremahulist struktuuri.

Nende algusaastate kokkuvõtmiseks… Esiteks oli Suur Pauk - ja umbes kolme minuti jooksul oli kõik väga kompaktne ja seega väga kuum -, kuid kolme minuti pärast moodustusid esimesed prootonid ja elektronid ning järgmise 17 minuti jooksul interakteerus osa neist prootonitest moodustades heeliumituumad - kuni 20 minutit pärast Suurt Pauku muutus laienev universum nukleosünteesi säilitamiseks liiga jahedaks. Sealt põrkasid prootonid ja heeliumi tuumad ning elektronid järgmise 380 000 aasta jooksul lihtsalt väga kuuma plasmana ümber.

Seal olid ka footonid, kuid neil oli vähe võimalusi, et need footonid midagi palju ära teeksid, välja arvatud siis, kui need moodustuksid ja absorbeeriksid seejärel seda laiali palavas kuumas plasmas külgnev osake. Kuid 380 000 aasta pärast jahenes laienev universum piisavalt, et prootonid ja heeliumituumad ühendada elektronidega, moodustades esimesi aatomeid - ja järsku jäid footonitele tühja ruumi, kus esimeste valguskiirtena välja tulistada - mida tänapäeval me suudab seda ikkagi kosmilise mikrolaine taustana tuvastada.

Sellele järgnes nn tume ajastu, kuni umbes pool miljardit aastat pärast Suurt Pauku hakkasid moodustuma esimesed tähed. On tõenäoline, et need tähed olid suured, nagu tõeliselt suured, kuna saadaval olevad jahedad, stabiilsed vesiniku (ja heeliumi) aatomid on hõlpsasti agregeeritavad ja akrediteeritavad. Mõni neist varajastest tähtedest võis olla nii suur, et puhusid end kiiresti tükkideks kui paaride ebastabiilsuse supernoovasid. Teised olid lihtsalt väga suured ja varisesid mustadesse aukudesse - paljudel neist oli liiga palju enesejõudu, et supernoova plahvatus võimaldaks tähelt igasuguse materjali välja puhuda.

Ja siin algab umbes kordusloo lugu. Varase tähtedevahelise tähtede keskmise jahedad, stabiilsed vesinikuaatomid ei püsinud väga kaua jahedad ja stabiilsed. Tihedamalt pakendatud massiivseid tähti täis väiksemas universumis kuumutati neid aatomeid kiiresti, põhjustades nende elektronide dissotsieerumist ja tuumade taas vabadeks ioonideks muutumist. See tekitas madala tihedusega plasma - endiselt väga kuum, kuid liiga hajus, et see oleks enam läbipaistmatu.

On tõenäoline, et see reioniseerimisetapp piiras siis uute tähtede kasvu suurust - ning piiras ka uute galaktikate kasvuvõimalusi - kuna kuumad ergastatud ioonid koonduvad ja aktiveeruvad vähem kui jahedad, stabiilsed aatomid. Reioniseerimine võis aidata kaasa praegusele matemaatilisele „kohmakale” jaotusele - mis on jaotatud üldiselt suurteks, diskreetseteks galaktikateks, mitte aga tähtede ühtlaseks levikuks kõikjal.

Ja on tehtud ettepanek, et varased mustad augud - tegelikult suure massiga röntgenkiirguse kahendfailide mustad augud - võisid anda olulise panuse varajase universumi reioniseerimisse. Arvutimudelite põhjal võib arvata, et varases universumis, millel on kalduvus väga massiivsete tähtede poole, on tähtjäänustena pigem mustad augud kui neutrontähed või valged kääbused. Need mustad augud asuvad sagedamini kahendkoodides kui eraldiseisvana (kuna massiivsed tähed moodustavad sagedamini mitu süsteemi kui väikesed tähed).

Nii massiivse kahendkoodiga, kus üks komponent on must auk - hakkab must auk kiiresti kogunema suure tähekettaga, mis koosneb teisest tähest tõmmatud ainest. Siis hakkab see aknekett kiirgama kõrge energiaga footoneid, eriti röntgenkiirguse energiatasandil.

Kuigi akneeruva musta augu eralduvate ioniseerivate footonite arv on tõenäoliselt sarnane ereda, helendava eellastähega, eraldab see eeldatavasti palju suuremat osa kõrge energiaga röntgenikiirguse footoneid - iga selline footon võib potentsiaalselt kuumutada ja ioniseerib selle tees mitu aatomit, samal ajal kui helendava tähe footonid võivad reioniseerida ainult ühte või kahte aatomit.

Nii et sa lähed. Mustad augud ... kas on midagi, mida nad ei saaks teha?

Lisalugemist: Mirabel jt tähelised mustad augud universumi koidikul.

Pin
Send
Share
Send