Суперкомпьютерное моделирование объяснило природу загадочных «маленьких красных точек» - Интернет технологии.

Астрофизики выяснили, что таинственные «маленькие красные точки», массово обнаруженные космическим телескопом «Джеймс Уэбб» в ранней Вселенной, представляют собой сверхмассивные черные дыры на стадии сверхбыстрого роста. Симуляции показала, что ультрафиолетовое излучение соседних галактик и экстремально высокая плотность окружающего газа позволяли этим объектам поглощать материю и расти в десятки раз быстрее, чем это способны делать черные дыры в нашу эпоху.

Астрофизики из Института Макса Планка (Германия) попытались ответить на давний вопрос: как всего через 600 миллионов лет после рождения Вселенной в ней образовались черные дыры размером в миллионы и миллиарды Солнц? Стандартное падение газа под действием гравитации не позволяет объектам расти столь быстро. Чтобы понять, как именно материя сжималась в молодом космосе, ученые запустили виртуальную модель тех процессов на суперкомпьютере ATERUI III. Итоги расчетов опубликовали в журнале Nature.

Симуляция показала: молодая галактика направляла мощное ультрафиолетовое излучение на соседние облака водорода и гелия. Это жесткое излучение не давало газу остывать и распадаться на мелкие фрагменты (поэтому из облака не формировались обычные звезды).

Вместо этого вся огромная масса газа единым потоком сжималась под собственной тяжестью в одну гигантскую звезду. Вскоре она разрушалась под собственным весом и превращалась в первичную черную дыру. Вокруг нее сразу же закручивался плотный газовый кокон, который удерживал энергию внутри и позволял объекту непрерывно поглощать окружающее вещество.

Главный секрет такого стремительного роста кроется в плотности газового кокона. Обычно падающее в черную дыру вещество сильно разогревается и начинает ярко светиться. В этот момент поток света действует как физический барьер: он буквально расталкивает падающий газ и перекрывает черной дыре «еду», замедляя ее рост. Но в молодой Вселенной вокруг объекта скопилось так много плотной материи, что она сработала как ловушка для излучения. Свет не смог пробиться наружу и сдуть излишки газа, благодаря чему черная дыра непрерывно и беспрепятственно поглощала вещество на предельных скоростях.

• 
  
  target="_blank"
  class="animate-custom opacity-custom grid shesht-info-block__link">
  «Маленькие красные точки» связали со вспышками от разрушения массивных звезд 
  Спустя менее миллиарда лет после Большого взрыва сверхмассивные черные дыры разрушали звезды значительно чаще, чем сегодня. Новая компьютерная модель показала, что 12-13 миллиардов лет назад частот...
  naked-science.ru
  
  

Цвет и яркость смоделированных объектов полностью совпали с параметрами «маленьких красных точек» на снимках «Джеймса Уэбба». Моделирование показало, что рождение гигантских черных дыр в ранней Вселенной происходило естественным образом из-за высокой плотности газа и мощного излучения первых галактик.

Практическое значение научной работы заключается в том, что астрофизики получили непротиворечивую теоретическую модель для расшифровки самых дальних наблюдений телескопа «Джеймс Уэбб». Понимание того, как развивались эти первичные объекты, позволяет точнее воссоздать этапы формирования первых галактических структур и проследить эволюцию Вселенной на самых ранних стадиях ее существования.