O nouă gaură neagră ar putea să nu devoreze în mod vorac gazul din apropiere - pentru că poate scoate cea mai mare parte a gazului din vecinătatea sa, arată un nou studiu.
Marcelo Alvarez, de la Universitatea Stanford, și colegii săi au efectuat o nouă simulare de supercomputer, concepută pentru a urmări soarta primelor găuri negre ale universului. Ei au descoperit că, contrar așteptărilor, tinerele găuri negre nu se puteau goli în mod eficient cu gazul din apropiere.
„Primele stele au fost mult mai masive decât majoritatea stelelor pe care le vedem astăzi, cu o valoare de peste 100 de ori mai mare decât soarele nostru”, a spus John Wise, un coleg post-doctoral al Centrului de zbor spațial Goddard al NASA din Greenbelt, Maryland, și unul dintre autorii studiului. "Pentru prima dată, am putut simula în detaliu ce se întâmplă cu gazul din jurul acestor stele înainte și după ce formează găuri negre."
Radiația intensă și fluxurile puternice din aceste stele masive au determinat disiparea gazelor din apropiere. „Aceste stele au scos în esență cea mai mare parte a gazelor din apropierea lor”, a spus Wise. O parte din aceste stele nu și-au încheiat viața în explozii de supernove. În schimb, s-au prăbușit direct în găuri negre.
Dar găurile negre s-au născut într-o cavitate epuizată de gaze și, cu puțin gaz pentru a se alimenta, au crescut foarte încet. „Pe parcursul celor 200 de milioane de ani de la simularea noastră, o gaură neagră de 100 de mase solare a crescut cu mai puțin de un procent din masa sa”, a spus Alvarez.
Începând cu datele prelevate din observațiile radiației cosmice de fundal - un fulger de lumină care a avut loc la 380.000 de ani de la big bang-ul care prezintă cea mai veche vedere a structurii cosmice - cercetătorii au aplicat legile de bază care guvernează interacțiunea materiei și au permis modelul lor de universul timpuriu pentru a evolua. Simularea complexă a inclus hidrodinamică, reacții chimice, absorbția și emisia radiațiilor și formarea stelelor.
În simulare, gazul cosmic a încet încet sub forța gravitației și a format în cele din urmă primele stele. Aceste stele masive, fierbinți, au ars luminoase pentru o perioadă scurtă de timp, emitând atâta energie sub formă de lumină stelară încât au îndepărtat norii de gaz din apropiere.
Aceste stele nu puteau susține o existență atât de înflăcărată mult timp și și-au epuizat curând combustibilul intern. Una dintre stelele simulării s-a prăbușit sub propria greutate pentru a forma o gaură neagră. Cu doar putine lichide de gaz în apropiere, gaura neagră a fost în esență „înfometată” de materie pe care să crească.
Cu toate acestea, în ciuda dietei sale stricte, gaura neagră a avut un efect dramatic asupra împrejurimilor sale. Acest lucru a fost dezvăluit printr-un aspect cheie al simulării numit feedback radiativ, care a explicat modul în care razele X emise de gaura neagră au afectat gazele îndepărtate.
Chiar și pe o dietă, o gaură neagră produce raze X copioase. Această radiație nu numai că a scăzut gazul din apropiere, dar a încălzit gazul la o sută de ani lumină distanță până la câteva mii de grade. Gazul fierbinte nu se poate uni pentru a forma stele noi. „Chiar dacă găurile negre nu cresc semnificativ, radiația lor este suficient de intensă pentru a opri formarea stelelor în apropiere de zeci și poate chiar sute de milioane de ani”, a spus Alvarez.
Sursa: NASA. Studiul apare înJurnalele Astrofizice Scrisori.
