Nova crna rupa možda neće žarko progutati plin u blizini - jer može izbaciti većinu plina u svom susjedstvu, pokazuje novo istraživanje.
Marcelo Alvarez sa Sveučilišta Stanford i njegovi kolege izveli su novu simulaciju superračunala namijenjenu praćenju sudbine prvih crnih rupa u svemiru. Otkrili su da se, suprotno očekivanjima, mlade crne rupe ne mogu učinkovito proliti na obližnji plin.
"Prve zvijezde bile su mnogo masovnije od većine zvijezda koje danas vidimo, više od 100 puta veće od našeg sunca", rekao je John Wise, post-doktorski suradnik u NASA-inom centru za svemirske letove Goddard u Greenbeltu, Maryland, i jedna od autori studije. "Prvi put smo uspjeli detaljno simulirati što se događa s plinom oko tih zvijezda prije i nakon što one formiraju crne rupe."
Intenzivno zračenje i snažni odljevi iz ovih masivnih zvijezda uzrokovali su rasipanje plina u blizini. "Te su zvijezde u osnovi očistile većinu plina u svojoj blizini", rekao je Wise. Dio tih prvih zvijezda nije završilo život u velikim eksplozijama supernova. Umjesto toga, oni su se srušili izravno u crne rupe.
No, crne su se rupe rodile u šupljini koja iscrpljuje plin i, s malo plina za napajanje, rasle su vrlo sporo. "Tijekom 200 milijuna godina naše simulacije, 100 crnih rupa solarne mase poraslo je za manje od jednog posto njegove mase", rekao je Alvarez.
Polazeći od podataka uzetih iz promatranja kozmičkog pozadinskog zračenja - bljeskalice svjetlosti koja se pojavila 380.000 godina nakon velikog praska koji predstavlja najraniji pogled na kozmičku strukturu - istraživači su primijenili osnovne zakone koji upravljaju interakcijom materije i omogućili njihov model rani svemir evoluirati. Složena simulacija uključivala je hidrodinamiku, kemijske reakcije, apsorpciju i emisiju zračenja te stvaranje zvijezda.
U simulaciji se kozmički plin polako koalirao pod silom gravitacije i na kraju je formirao prve zvijezde. Te su masivne, vruće zvijezde kratko vrijeme blistale, emitirajući toliko energije u obliku zvijezde da su gurnule obližnje plinske oblake.
Te zvijezde nisu mogle dugo izdržati tako vatreno postojanje i ubrzo su iscrpile svoje unutarnje gorivo. Jedna se zvijezda u simulaciji srušila pod vlastitom težinom i stvorila je crnu rupu. Sa samo ostatkom plina u blizini, crna rupa je u biti bila „izgladnjela“ od materije na kojoj će rasti.
Ipak, unatoč strogoj prehrani, crna rupa dramatično je utjecala na okolinu. To je otkriveno ključnim aspektom simulacije zvanom radijativna povratna informacija, koji je objasnio način na koji su rendgenski zraci emitirani crnom rupom utjecali na daleki plin.
Čak i na dijeti, crna rupa proizvodi obilje X-zraka. Ovo zračenje nije samo sprečavalo pad plina u blizini, nego je zagrijavalo plin stotinu svjetlosnih godina na nekoliko tisuća stupnjeva. Vrući plin ne može složiti u nove zvijezde. "Iako crne rupe ne rastu značajno, njihovo zračenje je dovoljno intenzivno da u desetinama, pa možda i stotinama milijuna godina, u blizini zatvori stvaranje zvijezda u blizini", rekao je Alvarez.
Izvor: NASA. Studija se pojavljuje uAstrofizički časopis Pisma.
