6 юли 2019 г.


Астрофизици от Западния Университет в Онтарио, Канада, са открили доказателства за пряко формиране на черни дупки, което не е свързано с развитието им от останки от звезда. Появата на черни дупки в ранната Вселена, която може да се обясни чрез този механизъм, може да е обяснението за наличието на екстремално масивни черни дупки на много ранните етапи от съществуването на космоса.

Шантану Басу и Арпан Дас от катедрата по физика и астрономия в Западния Университет са разработили механизъм, който обяснява наблюдаваното разпределение на свръхмасивни черни дупки и масивни ярки обекти, за които до този момент не съществува консенсус в научните среди. Разработката е публикувана в Astrophysical Journal Letters.

Моделът, който двамата учени са създали, се основава на много просто предположение: свръхмасивните черни дупки се образуват много, много бързо през също толкова много, много кратки периоди от време, след което изведнъж процесът спира. Такова обяснение контрастира с досегашното схващане за това, как се формират черните дупки със звездна маса – механизъм, който предполага, че те се появяват, когато ядрото на много масивна звезда колабира в себе си.

„Това е косвено доказателство от наблюденията, че черните дупки произхождат от прякото колабиране [на ядрата], а не от останки от звезди“, обяснява Шантану Басу. Той е професор по астрофизика в Западния Университет и е международно признат експерт по въпросите, касаещи ранните етапи от формирането на звезди и еволюцията на протопланетни дискове.



проф. Шантану Басу
Басу и Дас са разработили новия математически модел, като изчисляват функцията на масата на свръхмасивни черни дупки, които се формират за ограничен период от време и след това преминават през процес на бързо експоненциално нарастване на масата. Това нарастване на масата може да се регулира от Границата на Едингтън, която се определя от баланса на радиационните и гравитационните сили или дори може леко да надвишава стойностите, определяни от критичната светимост на звезда.

„Свръхмасивните черни дупки разполагат само с много кратък период от време, когато масата им може да нараства с бързи темпове. След това, в даден момент, поради цялата радиация във Вселената, породена от други черни дупки и звезди, продуктивността им спира. Това е сценарият на директния колапс на ядрото“, обяснява проф. Басу.

През последните десетина години бяха открити множество свръхмасивни черни дупки с маса, милиарди пъти надхвърляща масата на Слънцето. „Червеното отместване“ на тези обекти е с много високи стойности, което означава, че те са съществували във Вселената още в рамките на около 800 милиона години след Големия взрив. Наличието на тези млади и екстремално масивни черни дупки в посочения времеви интервал поставя под въпрос разбиранията на науката за механизмите на формиране и нарастване на черна дупка.



Сценарият на поява на черна дупка по механизма на директното колабиране на ядрото може да се окаже верния път за обяснение на наблюдаваната фактическа обстановка, за разлика от „стандартния“ вариант, който изисква наличието на останки от приключила живота си звезда. Новият математически модел доказва, че черни дупки, плод на директно колабирали звездни ядра, е възможно да възникнат в ранните етапи от съществуването на Вселената.

Проф. Басу е убеден, че новите резултати могат да се използват при бъдещи наблюдения, за да се разкрие историята на формирането на свръхмасивните черни дупки, които съществуват още от „бебешките“ години на космоса.


-----------
За още новини харесайте страницата ни във Facebook>>>

0 коментара:

Публикуване на коментар

Може да ви е интересно...