Ez a cikk eredetileg ekkor jelent meg Beszélgetés. A magazin megjelentette a cikket a Space.com-nak. Szakértői hangok: véleménycikkek és betekintések. Fan Zhou A Pennsylvania Állami Egyetem végzős hallgatója W. Neil Brandt A Pennsylvaniai Állami Egyetem csillagászata és asztrofizika professzora.
A fekete lyukak csodálatos csillagászati objektumok, amelyek gravitációja olyan erős, hogy semmi, még a fény sem tud kiszabadulni. Az óriás fekete lyukak, az úgynevezett „szupermasszív fekete lyukak” tömege több millió-milliárdszorosa lehet a Nap tömegének.
Ezek az óriások Általában galaxisok központjában élnekGalaxisunknak, a Tejútnak is van egy szupermasszív fekete lyuk a szívében.
Szóval, hogyan válnak ezek a szupermasszív fekete lyukak ilyen hatalmassá? A kérdés megválaszolásához A mi csapatunk Az AstRFizikusok Visszatekintettünk az időben az univerzum 13,8 milliárd éves történetében, hogy nyomon kövessük, hogyan nőttek ki a szupermasszív fekete lyukak korai napjaiktól napjainkig.
modellt építettünk Általános növekedési előzmények A szupermasszív fekete lyukak közül, amelyek az elmúlt 12 milliárd évben léteztek.
Hogyan nőnek a szupermasszív fekete lyukak?
A szupermasszív fekete lyukak főleg kétféleképpen nőnek. Gazdagot fogyaszthat gazdagalaxisaiból A felhalmozásnak nevezett folyamatÉs ők is tudnak Összeolvadnak egymással Amikor két galaxis ütközik.
Amikor a szupermasszív fekete lyukak gázt fogyasztanak,… Szinte mindig erős röntgensugárzást bocsátanak kiEz egy olyan nagy energiájú fény, amely szabad szemmel láthatatlan. Talán hallott már a fogorvosi röntgenfelvételekről, amelyeket időnként a fogak vizsgálatára használnak. A csillagászok által használt röntgensugarak Energiáik általában alacsonyabbak, mint az orvosi röntgeneké.
Hogyan kerülhet ki fény, még a láthatatlan röntgensugárzás is a fekete lyukakból? Szigorúan véve a fény nem magukból a fekete lyukakból származik, hanem a közvetlenül rajtuk kívül lévő gázból. Amikor a gáz a fekete lyuk felé vonzódik, felmelegszik és felizzik, így fényt, például röntgensugarakat termel. Minél több gázt fogyaszt egy szupermasszív fekete lyuk, annál több röntgensugárzást produkál.
A világűrbe bocsátott három legerősebb röntgenberendezésből több mint 20 év alatt felhalmozott adatoknak köszönhetően – Chandra, XMM-Newton és Erosita – A csillagászok az univerzumban felhalmozódó nagyszámú hatalmas fekete lyukból képesek röntgensugarakat rögzíteni.
Ezek az adatok lehetővé teszik kutatócsoportunknak, hogy megbecsülje, milyen gyorsan növekednek a szupermasszív fekete lyukak gázfogyasztással. Egy szupermasszív fekete lyuk átlagosan évente annyi gázt fogyaszthat, hogy nagyjából elérje a Nap tömegét, a pontos érték pedig különböző tényezőktől függ.
Például, Adatok megjelenítése Egy fekete lyuk növekedési üteme, amely átlagosan több millió évre nyúlik vissza, szorosan összefügg a befogadó galaxisban található összes csillag tömegével.
Milyen gyakran egyesülnek a szupermasszív fekete lyukak?
Amellett, hogy gázzal táplálkoznak, a szupermasszív fekete lyukak úgy is növekedhetnek, hogy galaxisok ütközésekor összeolvadnak, egyetlen, nagyobb tömegű fekete lyukat alkotva.
Kozmikus szimuláció szuperszámítógép segítségével Megjósolható, hogy ezek az események milyen gyakran fordulnak elő. Ennek a szimulációnak az a célja, hogy modellezze, hogyan növekszik és fejlődik az univerzum az idő múlásával. Az űrben átrepülő számtalan galaxis olyan, mint az univerzumot építő tégla.
ezek A szimuláció ezt mutatja A galaxisok és a bennük található szupermasszív fekete lyukak többszörös egyesülésen eshetnek át a kozmikus történelem során.
Csapatunk nyomon követte ezt a két növekedési csatornát – a gázfogyasztást és az egyesüléseket – röntgensugarak és szuperszámítógépes szimulációk segítségével, majd egyesítette őket, hogy felépítették ezt az átfogó növekedési történetet, amely feltérképezi a fekete lyukak növekedését az univerzumban évmilliárdokon keresztül.
A növekedési történetünk kiderült A szupermasszív fekete lyukak sokkal gyorsabban növekedtek évmilliárdokkal ezelőtt, amikor az univerzum fiatalabb volt.
A kezdeti időkben az univerzum több gázt tartalmazott, mint amennyit a szupermasszív fekete lyukak elfogyasztottak, és a szupermasszív fekete lyukak továbbra is megjelentek. Ahogy az univerzum öregedett, a gáz fokozatosan kimerült, és a szupermasszív fekete lyukak növekedése lelassult. Körülbelül 8 milliárd évvel ezelőtt a szupermasszív fekete lyukak száma stabilizálódott. Azóta nem nőtt jelentősen.
Ha nincs elég gáz ahhoz, hogy a szupermasszív fekete lyukak akkréció révén növekedjenek, akkor növekedésük egyetlen módja az egyesülés. Nem sok példát láttunk erre növekedésünk történetében. A legnagyobb tömegű fekete lyukak átlagosan néhány évtizedenként akár a Nap tömegét is felhalmozhatják.
Várom
Ez a kutatás segített megérteni, hogyan halmozódott fel a tömeg több mint 90%-a a fekete lyukakban az elmúlt 12 milliárd év során.
Azonban még meg kell vizsgálnunk, hogyan nőnek A nagyon korai univerzum Megmagyarázni a fekete lyukakban maradó néhány tömegszázalékot. A csillagászati közösség kezd előrehaladást elérni e korai szupermasszív fekete lyukak feltárása terén, és reméljük, hamarosan további válaszokat találunk.
Ezt a cikket újra kiadták Beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvas Eredeti cikk.
Lili Farkas az Androbit szerzője, aki hírekkel, politikával, üzleti témákkal, technológiával, sporttal, szórakozással és életmóddal foglalkozik. Célja, hogy közérthető, hasznos és megbízható információkkal segítse az olvasókat az aktuális események és fontos témák követésében.
More Stories
Apple okosgyűrű fejlesztésén dolgozhat – érkezhet az iRing
Rejtélyes marsi jelenséget azonosítottak egy elveszett NASA-űrszonda korábbi adatai alapján
Óriási aszteroida közelíti meg a Földet: a NASA szerint továbbra sincs teljes védelem