News, czarna dziura

Symulacje naprowadzają na trop wędrujących supermasywnych czarnych dziur

Czy w jądrze każdej dużej galak­tyki mości się super­ma­sywna czarna dziura? Praw­do­po­dob­nie tak. A czy każda dorodna czarna dziura leży w centrum galak­tyki? Jak pokazują kom­pu­te­rowe symu­la­cje, oparte na gro­ma­dzo­nych przez lata danych obser­wa­cyj­nych – niekoniecznie.

W wiernym odwzo­ro­wy­wa­niu procesów, jakie for­mo­wały galak­tyki i inne wiel­ko­ska­lowe struk­tury wszech­świata, na pomoc przy­cho­dzą naukow­com super­kom­pu­tery i zaawan­so­wane symu­la­cje. Do naj­bar­dziej znanych należy program Romulus, zdolny do obli­cza­nia ruchów obiektów i uwzględ­nia­nia oddzia­ły­wań na prze­strzeni dzie­siąt­ków milionów lat świetlnych.

Astro­no­mo­wie z Uni­wer­sy­tetu Yale zaprzę­gli ostatnio Romulusa (dokład­niej ROMULUS25 i ROMULUSC) do badań nad naro­dzi­nami oraz migra­cjami super­ma­syw­nych czarnych dziur. Uzyskali inte­re­su­jące rezul­taty: około 10% eks­tre­mal­nie masyw­nych obiektów nie osiada w centrach galaktyk, lecz spa­ce­ruje w jej obrębie. “Odkry­li­śmy, że liczba wędru­ją­cych czarnych dziur skaluje się mniej więcej liniowo z masą halo. Możemy ocze­ki­wać tysięcy wędru­ją­cych czarnych dziur w halo gromad galaktyk” – głosi abstrakt artykułu opu­bli­ko­wa­nego na łamach Monthly Notices of the Royal Astro­no­mi­cal Society.

Zauwa­żono również, że starsze galak­tyki zwykle dys­po­nują większą liczbą wędru­ją­cych dziur niż te młodsze. W okresie pierw­szych dwóch miliar­dów lat ist­nie­nia wszech­świata, super­ma­syw­nych spa­ce­ro­wi­czek mogłoby być nawet więcej niż dziur osia­dłych w jądrach. Dopiero z biegiem czasu obiekty scho­dziły bliżej centrum, naj­czę­ściej wpadając na siebie i zlewając się w jedno.

Mimo to wiele wędru­ją­cych dziur wciąż błąka się po wszech­świe­cie. Jak pokazał Romulus, na jedną galak­tykę może przy­pa­dać średnio 12 super­ma­syw­nych czarnych dziur.

Dowiedz się więcej u źródła:
A. Ricarte, M. Tremmel, P. Natarajan, Origins and demographics of wandering black holes, “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”, vol. 503, [online: academic.oup.com/mnras/article-abstract/503/4/6098/6189716].
Total
0
Shares