Duży symulacja znajdzie nowego pochodzenie czarnych dziur

Niemal każda galaktyka we współczesnym Wszechświecie ma ogromną czarną dziurę w swoim centrum. Ich masy może czasami dochodzić do 10 miliardów razy większej od masy Słońca Jednak ich pochodzenie jest wciąż jedną z największych tajemnic astronomii. Popularnym teoria jest bezpośrednim modelu załamanie gdzie pierwotne chmury międzygwiezdnego załamania gazu pod własnym grawitacji, tworząc masywne gwiazdy, które następnie przekształcać się w czarnych dziur. Jednak wcześniejsze badania wykazały, że bezpośrednie upadek działa tylko z dziewiczy gaz składający się tylko z wodoru i helu. Cięższe pierwiastki takie jak węgiel i tlen dynamiki zmiany gazu, powodujących zwijanie gazu do fragmentu na mniejsze chmury, które tworzą małe gwiazdy własne, nie zaś kilka masywne gwiazdami. Bezpośredni upadek z dziewiczym gazu nie jest w stanie wyjaśnić wiele supermasywnych blackholes widziałem dzisiaj.

Sunmyon Chon, A adiunkt w Japonii Towarzystwa Popierania Nauki i Tohoku University i jego zespół wykorzystał Narodowego Obserwatorium Astronomicznego Japonii superkomputer „ATERUI II” do wykonywania długoterminowych 3D symulacji wysokiej rozdzielczości, aby sprawdzić możliwość, że supermasywne gwiazdek mogą tworzyć nawet w ciężkich elementów wzbogaconego gazem. powstawanie gwiazd w obłokach gazowych w tym ciężkich pierwiastków była trudna do symulowania powodu obliczeniowej kosztów symulując gwałtowny podział gazu, ale postęp w mocy obliczeniowej, a konkretnie do szybkiego obliczenia „ATERUI II” zleconego w 2018 roku, pozwoliły zespołowi aby sprostać temu wyzwaniu. Te nowe symulacje pozwalają badać powstawanie gwiazd z obłoków gazu w sposób bardziej szczegółowy.

W przeciwieństwie do wcześniejszych przewidywań, zespół badawczy stwierdził, że supermasywne gwiazdy mogą nadal tworzą z ciężkich elementów chmury wzbogacony gazowych. Zgodnie z oczekiwaniami, przerwy obłok gazu się gwałtownie i wiele mniejszych gwiazd tworzy. Jednakże, istnieje duże natężenie przepływu gazu w kierunku środka chmury internetowej; mniejsze gwiazdy są przeciągane przez ten przepływ i są połykane-up przez masywnych gwiazd w centrum. Symulacje powodowało powstawanie masywnej gwiazdy 10,000 raz bardziej masywnej niż Słońce „Jest to pierwszy raz, kiedy wykazały powstawanie tak dużego czarnego prekursora dziura w chmurach wzbogaconych w ciężkich elementów list. Uważamy, że olbrzym gwiazda tak utworzony będzie nadal wzrastać i rozwijać się w gigantycznej czarnej dziury”, mówi Chon ,

Ten nowy model pokazuje, że nie tylko pierwotny gaz, ale również gaz zawierający ciężkie pierwiastki mogą tworzyć gigantyczne gwiazdy, które są nasiona czarnych dziur. „Nasz nowy model jest w stanie wyjaśnić pochodzenie więcej czarnych dziur niż w poprzednich badaniach, a wynik ten prowadzi do ujednoliconego zrozumienia pochodzenia czarnych dziur”, mówi Kazuyuki Omukai, profesor na Uniwersytecie Tohoku.