Počítačové simulácie odhalili novú teóriu vzniku supermasívnych čiernych dier

Japonským astrofyzikom sa podarilo s pomocou počítačových simulácií odhaliť novú teóriu pôvodu supermasívnych čiernych dier. Podľa nej ich predchodcovia pri formovaní nepohlcovali len medzihviezdny plyn, ale tiež menšie hviezdy. To by podľa vedcov mohlo vysvetliť, prečo v súčasnosti pozorujeme veľký počet takýchto čiernych dier.

Vznik supermasívnych čiernych dier, ktoré sa nachádzajú v strede takmer každej galaxie a dosahujú hmotnosť aj niekoľko miliárd hmotností Slnka, pre vedcov predstavuje veľkú záhadu.

Supermasívne čierne diery

Jednou z populárnych teórií ich vzniku je takzvaný priamy kolaps, keď sa prvotné oblaky medzihviezdneho plynu zrútia pod vlastnou gravitáciou a vytvoria supermasívne hviezdy, ktoré sa potom vyvinú do supermasívnych čiernych dier.

Priamy kolaps však podľa predošlých štúdií funguje len s čistým plynom, ktorý pozostáva iba z vodíka a hélia, pretože ťažšie prvky, ako napríklad uhlík a kyslík, menia dynamiku plynu a ten potom kolabuje do menších oblakov, z ktorých vznikajú skôr malé hviezdy. Samotný priamy kolaps s čistým plynom však podľa astronómov nevysvetľuje vysoký počet spozorovaných supermasívnych čiernych dier v súčasnosti.

Tím vedcov z Tóhokuskej univerzity skúmal možnosť vzniku supermasívnych hviezd v plynových oblakoch s ťažšími prvkami s pomocou superpočítača ATERUI II Národného astronomického observatória Japonska, ktorý vytvoril dlhodobé 3D simulácie.

Hovorili o opaku

S pomocou nich výskumníci zistili, že z plynových oblakov obohatených ťažkými prvkami sa stále môžu vytvárať supermasívne hviezdy, hoci predošlé predpovede hovorili o opaku. Takéto plynové oblaky sa prudko štiepia a vznikajú z nich malé hviezdy, no v centre oblaku je silný prúd plynu, ktorý ich vtiahne a masívne hviezdy ich pohltia.

Simulácie vyústili do vzniku hviezdy 10-tisíc ráz masívnejšej ako je Slnko. „Je to prvýkrát, čo sme preukázali vytvorenie takého veľkého predchodcu čiernych dier v oblakoch obohatených o ťažké prvky. Veríme, že takto vytvorená obrovská hviezda bude naďalej rásť a vyvinie sa v obrovskú čiernu dieru,“ vysvetlil vedúci tímu Sunmjon Čon.