новости космоса
3244 24
09 декабря 2019 18:30:39

Астрономы пытаются понять стремительный рост черных дыр в ранней Вселенной

Черные дыры в ранней Вселенной представляют проблему для исследователей. Базируясь на наблюдениях, проведенных при помощи обсерваторий, расположенных на поверхности Земли и в космосе, мы узнали, что некоторые черные дыры набрали массу порядка одного миллиарда масс Солнца в течение всего лишь одного миллиарда лет после Большого взрыва. Современные модели роста черных дыр не могут, однако, объяснить настолько стремительного роста. Так как же появились во Вселенной эти сверхмассивные черные дыры?

«Это до сих пор остается большой проблемой для астрофизики», - сказал один из авторов нового исследования доктор Джон Реган (John Regan), астрофизик из Городского университета Дублина, Ирландия.

Доктор Реган координирует проект SmartStars, использующий один из самых мощных суперкомпьютеров в Ирландии, ICHEC, для моделирования процессов формирования звездами класса сверхгигантов зародышей для сверхмассивных черных дыр. Команда пытается выяснить, могут ли эти звезды отвечать за стремительный рост сверхмассивных черных дыр, которые мы наблюдаем сегодня в центре каждой галактики.

В своей работе исследователи пришли к любопытному выводу: как оказалось, такие звезды могли вырасти до достижения ими массы порядка 250 000 масс Солнца в течение первых 200 миллионов лет после Большого взрыва. Однако даже у суперкомпьютеров есть ограничения. Исследователи смогли смоделировать будущее таких звезд вперед всего лишь на 200 миллионов лет, однако для того, чтобы понять, могли ли эти звезды являться зародышами сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной, астрономам требуется охват еще 800 миллионов лет.

«Однако это действительно удивительное начало! – сказал доктор Реган. – Суперкомпьютеры следующего поколения помогут нам завершить эти расчеты».


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
nikkaknik56 · 09-12-2019

У меня уже давно создалось устойчивое впечатление, что суперкомпьютеры в сговоре с исследовательскими группами и способны выдать любой результат, в зависимости от того, что сегодня нужнее.:-)

2
Pourquoi14 · 09-12-2019

Это напоминает известный анекдот, когда очередной институт просит для повышения надежности своих прогнозов новых компьютеров и финансирования, обещая при этом повысить вероятность прогноза с 40 до 60 процентов, на что им было предложено каждый прогноз изменить на противоположный бесплатно. Здесь похоже...250 000 масс Солнца в течение первых 200 миллионов лет ...а, если период увеличить на 800 миллионов лет , то как не трудно догадаться можно ожидать ч.д. в миллиард солнц

3
Leonid3137 · 09-12-2019

nikkaknik, у нас-то на этом сайте проблема СМЧД давно и неоднократно решена :-)))
И совсем без компьютеров: я на бумажке карандашиком интегрировал Ньютона, а коллега graviton вообще одной силой мысли через мощный разряд молнии.

4
graviton23 · 09-12-2019

(3). Leonid3, да было время, разгорелись здесь баталии, но вдохновенье догорело и погасло, в него давно не подливали масло.

5
nick_s58 · 09-12-2019

Leonid3 (3). Похоже я пропустил интереснейшую баталию. Не могли бы вы сориентировать меня на сообщение, в рамках которого это происходило. Дюже хочется глянуть на проинтегрированного Ньютона... ))

6
graviton23 · 09-12-2019

(3). Leonid3, Видите ли, даже доктора без суперкомпьютеров, не в состоянии смоделировать черных дыр. Так может не стоит ждать, когда появятся эти суперкомпьютеры и рассказать о том, каким образом появились СМЧД, ведь нам с Вами, это давно уже известно. Как Вы на это смотрите?

7
paragonn2246 · 09-12-2019

Вот, пожалуйста, сверхзвезда с массой 250 000 масс Солнца.
"а, если период увеличить на 800 миллионов лет", то мы получим сверхзвезду в центре квазара. Ранее уже высказывались предположения, что в центрах активных галактик могут находиться не чёрные дыры, а сверхзвёзды.

8
nikkaknik56 · 09-12-2019

Leonid3: Вы правы. Кстати, многие мысли, которые высказываются на этом и не только сайте, через некоторое время подтверждаются исследователями с помпой достойной как минимум Нобелевки:-)

9
dilettant122 · 09-12-2019

Намекают на необходимость предоставить в их распоряжение новейший квантовый компутер?

10
Leonid3137 · 09-12-2019

nick_s, длинный вывод не привожу, сайт не располагает к написанию формул, вот пара итогов:
Время T [сек] конденсации равноплотного газового облака массой M [кг] от радиуса Rн [м] до Rк [м] (G=6.6732х10^-11 [м^3/кг*сек^2], Pi=3.1416)
T = Rк*КОРЕНЬ(Rн/(2*M*G))*(КОРЕНЬ(Rн/Rк-1)+Rн/Rк*ATAN(КОРЕНЬ(Rн/Rк-1))) =~Pi/2*КОРЕНЬ(Rн^3/(2*G*M))
.
Удельная кинетическая энергия Eу [дж/кг] в этом облаке после сжатия до Rк
Еу = G*M*(1/Rк - 1/Rн)/5
Полная энергия Еп [дж] облака при Rк
Eп = Eу*M
Можете пользоваться без ссылок на автора, т. к. эти формулы легко выводятся из законов сэра Ньютона, а вот Ньютона упомянуть нужно, потому что поправки Эйнштейна не учитываются и время получится правильным лишь для досветовых скоростей :-))

11
Leonid3137 · 09-12-2019

dilettant, ох, не поминайте при мне "квантовый компьютер" с его "кубитами"! Уже лет двадцать или более всё вот-вот заработает, а толку пока не видно. Может просто я никак не пойму принцип вычислений на случайных цифрах, не представляется он мне :-(
Так и проскальзывает мыслишка: а не держат-ли нас за лохов :-)))

12
nick_s58 · 10-12-2019

Leonid3, Спасибо! )

13
viktorchibis34 · 10-12-2019

Leonid (11) → «а не держат-ли нас за лохов». Вот и Вы, Leonid, стали приобщаться к компании сомневающихся. А там не далеко и до компании альтернативщиков.
.
По-серьёзному:
Leonid (10), а можно в цифирьках (для СМЧД = миллиард масс Солнца - начальные и конечные радиусы и плотности, ну и время коллапса конечно).

14
Leonid3137 · 10-12-2019

viktorchibis, а калькулятор на компьютере сломался? :-))
Неочевидный вывод из Ньютона -- облака газа с ОДИНАКОВОЙ плотностью сжимаются за одно и тоже время независимо от размера! Другими словами отношение расстояний до центра двух частиц облака остаётся неизменным во всё время процесса сжатия. Или совсем просто -- если одна частица была в два раза дальше другой от центра в начале процесса, то так и останется в два раза дальше по окончании процесса.
Вот и запрошенная табличка для миллиарда солнечных масс -- штуки барионов/метр кубический (масса одной штуки 1.673E-27 кг), начальный радиус считайте по плотности, конечный -- 100 горизонтов (3*100 км на солнечную массу), не значащие "0" и пробелы исключительно для вида таблички здесь:
_Плотность____Время
_[шт/м^3]_____[год]
0000001000;1628 876 862
0000002000;1151 789 875
0000005000; 728 455 878
0000010000; 515 096 091
0000020000; 364 227 939
0000050000; 230 357 975
0000100000; 162 887 686
0000200000; 115 178 987
0000500000; 072 845 588
0001000000; 051 509 609
0002000000; 036 422 794
0005000000; 023 035 797
0010000000; 016 288 768
0020000000; 011 517 899
0050000000; 007 284 559
0100000000; 005 150 961
0200000000; 003 642 279
0500000000; 002 303 580
1000000000; 001 628 877
Напомню, что средняя барионная плотность вселенной сейчас 0.5 бариона/м^3

15
graviton23 · 10-12-2019

(13). viktorchibis, "...А там не далеко и до компании альтернативщиков..."

Ученые делятся на две категории, на тех кто ищет новые альтернативы - это ученые с творческими наклонностями, которые способные на научные открытия. И на тех, кто удовлетворен тем, что он изучил в литературе, их называют догматиками. А коль Вы не являетесь альтернативщиком, то значит Вы относитесь к компании догматиков. Это и заметно: у Вас нет собственного мнения, Вы постоянно выспрашиваете. Но если Вы к компании альтернативщиков причисляете и кого попало, то с таким же успехом их можно причислить и к компании догматиков. Еще ни одного научного открытия не было сделано догматиками, все это плоды альтернативщиков.

16
nick_s58 · 10-12-2019

graviton, а Вы злюка...

17
Гришин_С_Г104 · 10-12-2019

Leonid3120 · 09-12-2019
"...Удельная кинетическая энергия Eу [дж/кг] в этом облаке после сжатия до Rк
Еу = G*M*(1/Rк - 1/Rн)/5".
Это что же, физразмерность "удельной кинэнергии" - физразмерность квадрата скорости?

18
Гришин_С_Г104 · 10-12-2019

А чем на картинке не входной конец вихревой трубки?

19
Гришин_С_Г104 · 10-12-2019

А СМЧД раскручиваются снаружи или изнутри?

20
graviton23 · 10-12-2019

(16). nikc_s, объяснил лишь. только и всего.

21
itatel62 · 10-12-2019

Заголовок статьи следует понимать как то , что ученые не могут объяснить стремительный рост СМЧД. Нужны новые подходы а не только констатация фактов наличия звёзд огромный массы. Вот якобы прошло 13 с копейками млрд лет с момента БВ. Вот есть R136 — компактное звёздное скопление сверх и просто голубых гигантов, которое находится в центре туманности «Тарантул» почти сейчас. Как хоть оно то образовалось? Пишут в вике что R136 образовалось на стыке газовых пузырей и наверно не без участия каких иных сил помимо гравитации

22
Leonid3137 · 11-12-2019

itatel, учёные предполагают, что ЧД растут от звёздных масс в 10 -- 20 солнечных путём поглощения притянутой материи через аккреционный диск. Потери энергии в диске не очень велики и материя вращается в нём достаточно долго, прежде чем нырнуть под горизонт и чем больше ЧД, тем меньше потери и на электромагнитные и на гравитационные волны, соответственно набор массы медленнее. Расчёты такого сценария и ставят предел СМЧД в несколько тысяч солнечных масс за 13 млрд лет. А они (СМЧД) обнаружены аж в 40 млрд солнечных!
Но если предположить, что в начальной вселенной НЕ БЫЛО вращающих моментов (а откуда им взяться) и первые СМЧД образовались прямым коллапсом не вращающейся материи, то предела масс не будет.
Подобный коллапс звезды в ЧД возможен и сейчас, для этого нужна масса более 20 солнечных и отсутствие вращения звезды. И такой пример наблюдался: исчезновение звезды в 22 солнечных без взрыва сверхновой (наверное взрыв-то был, но не смог преодолеть массу падающих внешних слоёв).

23
itatel62 · 11-12-2019

Leonid3: но есть же и взрывы гипергигантов без образования ЧД или НЗ!

24
Leonid3137 · 11-12-2019

itatel, упомянутые вами гиперновые взрываются по особому сценарию,требующему совпадения ряда условий и достаточно редки. Здесь же говорим о ЧД, их росте и возможности прямого коллапса массивного облака газа в СМЧД без промежуточных этапов, и такую возможность подсказывает N6946-BH1 упомянутую мной, посмотрите :-)

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2020. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!