Вселенная сегодня


Новости космоса и астрономии



Всемирное координированное время (UTC): Среда, 18.01.2017, 00:41

Вселенная Сегодня » 2013 » Август » 18 » Как черные дыры становятся сверхмассивными?

18.08.2013
Как черные дыры становятся сверхмассивными?
Автор: Shannon Hall



Двойная черная дыра с аккреционным диском, наклоненным на 45 градусов. Кто-то может видеть концентрические кольца перед тем, как они срастаются в черные дыры. Источник: Nixon et al.

С их открытия сверхмассивные черные дыры - гиганты, скрывающиеся в центре каждой галактики - были таинственными по происхождению. Астрономы пришли в тупик по тому, как эти сверхмассивные черные дыры стали такими массивными.

Новое исследование объясняет, как сверхмассивная черная дыра могла начать как нормальная черная дыра, от десятков до сотен солнечных масс, и медленно накапливать больше материи, становясь более массивной со временем. Фокус в наблюдении бинарной (двойной) системы черных дыр. Когда две галактики сталкиваются, две сверхмассивные черные дыры погружаются к центру сливающейся галактики и образуют бинарную пару. Аккреционный диск, окружающий две черные дыры становится нецентрированным по отношению к орбите бинарной пары. Он разрывается и падает в пару черных дыр, позволяя им стать более массивными.

В сливающейся галактике потоки газа турбулентные и хаотичные. Из-за этого "поедание любого газа сверхмассивной черной дырой похоже имеет угловой импульс, который не коррелирует с бинарной орбитой", сообщил Доктор Chris Nixon, ведущий автор статьи, сайту Universe Today.

Nixon и другие исследовали эволюцию нецентрированного диска вокруг бинарной системы черных дыр, используя компьютерное моделирование. Для простоты они проанализировали круглую бинарную систему равной массы, подвергающуюся воздействию Ньютоновской гравитации. Единственная переменная в их моделях была наклоном диска, которую они изменяли от 0 градусов (идеально выравненный) до 120 градусов.

После запуска множества вычислений результаты показывают, что все нецентрированные диски рвутся. Смотрите разрыв в действии ниже:



В большинстве случаев это приводит к прямой аккреции в бинарную систему.

"Гравитационные крутящие моменты из бинарной системы способны пересилить внутреннюю связь в газовом диске (давлением и тягучестью)", объясняет Nixon. "Это позволяет газовым кольцам разорваться, которые могут затем аккумулироваться гораздо быстрее".

Такой разрыв может производить к аккреционным скоростям, которые в 10,000 раз быстрее, чем если бы точно такой же диск был выравнен.

Во всех случаях газ будет динамически взаимодействовать с бинарной системой. Если он аккумулируется напрямую в черную дыру, он будет выброшен на большой радиус. Это вызовет наблюдаемые сигнатуры в образовании ударных волн или образования звезд. Будущие наблюдательные кампании будут искать эти сигнатуры.

Тем временем, Nixon и другие планируют продолжить свое моделирование изучением эффектов различных соотношений масс и эксцентриситетов. Медленно делая свои модели более сложными, команда сможет лучше имитировать реальность.

Мне нравится простота этого анализа. Эти результаты обеспечивают понятный механизм того, как некоторые сверхмассивные черные дыры могут формироваться.

Хотя эти результаты интересны - основываясь на явном любопытстве, которое движет дисциплину астрономию вперед - они могут также играть более заметную роль в нашей местной Вселенной.

Перед тем как мы узнаем это (пожалуйста, читайте с некоторым сарказмом, поскольку это событие произойдет через 4 миллиарда лет), мы столкнемся с галактикой Андромеда. Это довольно скучное событие приведет отсутствию звездных столкновений и столкновению черных дыр - поскольку две сверхмассивные черные дыры образуют бинарную пару, а затем в конце концов сольются.

Без ожидания этого захватывающего события, мы можем оценить и смоделировать столкновение черных дыр. Через 4 миллиарда лет видео выше может быть довольно хорошей презентацией нашего столкновения с галактикой Андромеда.

Результаты были опубликованы в журнале Astrophysical Journal Letters (копия доступна здесь).


Название прочитанной вами статьи "Как черные дыры становятся сверхмассивными?".

Похожие статьи:
Категория: Астрономические открытия | Просмотров: 2546 | Теги: сверхмассивные черные дыры, Видео, галактики, черные дыры | Рейтинг: 0.0/0
Читайте также:
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]