Come si sono formati i primi buchi neri supermassicci?

Come si sono formati i primi buchi neri supermassicci?

Un'area con una larghezza di 30.000 anni luce da una simulazione di supercomputer mostra un gruppo di giovani galassie che generano radiazioni (bianche) e metalli (verdi), riscaldando il gas circostante. Al di fuori dell'area riscaldata c'è un alone di materia oscura che forma tre stelle supermassive (riquadro), ognuna delle quali è 1000 volte più massiccia del Sole. Per miliardi di anni, le stelle diventeranno buchi neri

Gli scienziati ripensano al processo di nascita dei primi buchi neri supermassicci. Si crede comunemente che i "semi" originali siano germogliati in aree affollate di raggi ultravioletti provenienti dalle galassie vicine. Questa idea impedisce l'emergere di stelle normali, dirigendo il materiale in buchi neri.

Il nuovo studio ha suggerito un altro fenomeno che ha svolto un ruolo più importante nel processo di soppressione della nascita di stelle. Stiamo parlando della rapida crescita degli "aloni" della materia oscura - un materiale misterioso che costituisce la maggior parte dell'universo materiale (non assorbe o riflette la luce). Cioè, invece di studiare le radiazioni, i ricercatori hanno tracciato la velocità con cui crescono gli aloni.

Come si sono formati i primi buchi neri supermassicci?

Un aumento dei 30 anni luce interni di aureola della materia oscura. Il disco gassoso rotante si rompe in tre mazzi, che sotto l'influenza della loro stessa gravità vengono distrutti, formando stelle supermassicci.

Gli scienziati si sono concentrati sugli aloni dopo aver analizzato il modello evolutivo dell'universo primordiale. La simulazione ha rivelato 10 aloni di materia oscura che coprivano solo nuvole di gas. Questo è sorprendente, perché la loro imponenza era sufficiente per diventare asili nido. I ricercatori hanno poi condotto un'ulteriore simulazione di due aloni (ognuno dei quali ha raggiunto una larghezza di circa 2.400 anni luce) al fine di ottenere una comprensione più dettagliata di ciò che sarebbe potuto accadere a soli 270 milioni di anni dopo la nascita dell'Universo. È in queste aree di spazio troppo denso che siamo riusciti a vedere come si formano i buchi neri. La materia oscura crea la maggior parte della gravità, dopo di che il gas si trova in questo potenziale gravitazionale, dove può creare stelle o un enorme buco nero.

L'analisi mostrò che i buchi neri erano dove si formavano gli aloni, e la loro crescita era stimolata dalla fusione delle nubi di gas, da cui si formava la nascente galassia. Queste condizioni portano all'emergere di solo poche stelle supermassicci, e non molte piccole stelle standard.

Le stelle supermassive vivono veloci e muoiono giovani. Di conseguenza, collassano in buchi neri, mentre le stelle solari vivono per miliardi di anni e diventano nane bianche. Dopo un lungo intervallo di tempo, i buchi neri appena nati si trasformano in mostri supermassicci.

Gli scienziati hanno anche scoperto che gli aloni a crescita rapida della materia oscura erano probabilmente abbastanza comuni nella storia dell'universo ad avere un'influenza notevole. Si ritiene che questo scenario possa essere la fonte dei buchi neri più massicci, sia all'inizio dell'universo che nel nostro tempo.

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