Моделирование Ромула и блуждающие черные дыры
Считается, что в центре каждой массивной галактики находится сверхмассивная черная дыра (СМЧД).
Ее масса коррелирует с массой внутренних областей ее хозяина (а также с некоторыми другими свойствами), вероятно, потому, что сверхмассивная черная дыра растет и эволюционирует по мере роста самой галактики за счет слияния с другими галактиками и поступления материала из межгалактической среды. .
Изображение из компьютерного моделирования ROMULUS, показывающее галактику промежуточной массы, ее яркую центральную область с ее сверхмассивной черной дырой, а также местоположения (и скорости) «блуждающих» сверхмассивных черных дыр (не ограниченных ядром; маркер 10 кпк соответствует на расстояние около 31 тысячи световых лет). Моделирование изучило эволюцию и распространенность блуждающих сверхмассивных черных дыр; в ранней Вселенной они содержат большую часть массы черных дыр. Кредит: Рикарте и др., 2021 г.
Когда материал попадает в центр галактики и аккрецируется на сверхмассивной чёрной дыре, он производит активное галактическое ядро (AGN); оттоки или другие обратные связи от AGN затем действуют разрушающе, подавляя звездообразование в галактике. Современные космологические модели постоянно отслеживают звездообразование и рост сверхмассивных чёрных дыр в галактиках от ранней Вселенной до наших дней, подтверждая эти идеи.
Процесс слияния естественным образом приводит к тому, что некоторые СМЧД немного смещены от центра увеличенной галактики. Путь к единой комбинированной SMBH сложен. Иногда сначала образуется бинарная сверхмассивная чёрная дыра, которая затем постепенно сливается в одну. В этом процессе может возникать регистрируемое излучение гравитационных волн.
Однако иногда слияние может остановиться или прерваться – понимание того, почему это одна из ключевых загадок в эволюции сверхмассивных чёрных дыр. Новое космологическое моделирование с помощью кода ROMULUS предсказывает, что даже после миллиардов лет эволюции некоторые сверхмассивные ЧД не присоединяются к ядру, а вместо этого блуждают по галактике.
Астроном CfA Анджело Рикарте возглавил группу коллег, описывающих такие блуждающие черные дыры. Используя моделирование ROMULUS, команда обнаружила, что в сегодняшней Вселенной (то есть примерно через 13,7 миллиарда лет после Большого взрыва) около десяти процентов массы черных дыр могут находиться в странниках.
В более ранние времена во Вселенной, через два миллиарда лет после Большого взрыва или меньше, эти странники казались еще более значительными и содержали большую часть массы в черных дырах.
Действительно, ученые обнаружили, что в эти ранние эпохи странники также производят большую часть выбросов, исходящих от популяции сверхмассивных черных дыр. В соответствующей статье астрономы исследуют наблюдательные признаки блуждающей популяции сверхмассивных черных дыр.
В нашем Telegram‑канале вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
