Астрономија без телескопа - црне рупе: ране године

Pin
Send
Share
Send

Постоји растуће мишљење да су црне рупе у раном свемиру можда биле семе око којих је већина данашњих великих галаксија (сада са супермасивним црним рупама) прво расла. И ако кренемо корак уназад, можда је случај и да су црне рупе биле кључне за поновно успостављање раног међузвезданог медија - што је тада утицало на велику структуру данашњег универзума.

Да бисте преузели оне прве године ... Прво је био Велики прасак - и отприлике три минута све је било врло компактно и самим тим веома вруће - али након три минута формирали су се први протони и електрони, а наредних 17 минута пропорција тих протона је деловала у формирању језгра хелија - све док 20 минута након Великог праска, свемир који се шири постао превише хладан да одржава нуклеосинтезу. Одатле су протони и језгра хелија и електрони тек одскочили током следећих 380.000 година као веома врућа плазма.

Било је и фотона, али је била мала шанса да ти фотони учине било шта друго, осим што се формирају и затим одмах поново апсорбују суседне честице у тој врелој плазми. Али са 380.000 година, свемир који се шири довољно се охладио да се протони и хелијумска језгра могу комбиновати са електронима да би формирали прве атоме - и изненада су фотони остали празни простор у који пуцају као први светлосни зраци - што данас још увек може да препозна као космичку микроталасну позадину.

Следило је такозвано мрачно доба док су око пола милијарде година након Великог праска, прве звезде почеле да се формирају. Вероватно је да су ове звезде биле велике, попут заиста великих, будући да су хладни, стабилни атоми водоника (и хелијума) лако агрегирани и скупљени. Неке од ових раних звезда можда су биле толико велике да су се брзо разбиле на комаде као супернове од нестабилности у пару. Други су били само веома крупни и срушили су се у црне рупе - многи од њих су имали превелику само-гравитацију да би дозволили експлозији супернове да избаци сваки материјал из звезде.

И овде почиње прича о реионизацији. Хладни, стабилни атоми водоника раног међузвездног медијума нису дуго остајали хладни и стабилни. У мањем свемиру пуном густо набијених масивних звезда, ови атоми су брзо загревани, због чега су се њихови електрони дисоцирали, а њихова језгра поново постала слободни јони. Ово је створило плазму ниског густина - још увек је врло врућа, али превише дифузна да би била више непрозирна да би се светила.

Вероватно је да је овај корак рејонизације затим ограничио величину до које би нове звезде могле да расту - као и ограничавање могућности да нове галаксије расту - пошто је врела, узбуђена јона мања вероватноћа да се могу агрегатирати и стварати од хладних, стабилних атома. Реионизација је можда допринела тренутној 'незграпној' дистрибуцији материје - која је организована у генерално велике, дискретне галаксије, а не равномерно ширење звезда свуда.

И претпоставља се да су ране црне рупе - заправо црне рупе у великим масовним рендгенским бинарним бинарним плочама - можда дале значајан допринос реионизацији раног универзума. Компјутерско моделирање сугерише да ће рани свемир, са тенденцијом ка веома масивим звездама, много вероватније имати црне рупе као остатке звезда, а не неутронске звезде или беле патуљке. Такође, те црне рупе чешће бивају у бинарним батеријама него у изолацији (будући да масивне звезде чешће формирају више система него мале звезде).

Дакле, с масивним бинарним документима у којима је једна компонента црна рупа - црна рупа ће брзо почети да се накупља велики акректорски диск састављен од материје извучене из друге звезде. Тада ће тај акрециони диск почети да зрачи фотоне високе енергије, посебно на нивоу рендгенских енергија.

Иако је број јонизирајућих фотона које емитира црна рупа вероватно сличан ономе њене сјајне, светлуцаве звезде потомства, могло би се очекивати да емитује много већи удео рендгенских фотона високе енергије - при чему се сваки од ових фотона греје и јонизира више атома на свом путу, док фотони блиставе звезде могу само реионизирати један или два атома.

Ето га. Црне рупе ... постоји ли нешто што не могу учинити?

Додатна литература: Мирабел и остали Звјездане црне рупе у зору универзума.

Pin
Send
Share
Send

Погледајте видео: Др Дарко Доневски Где се крију прве галаксије у свемиру? (Може 2024).