سیاهچاله‌های غول پیکر چگونه شکل گرفتند؟
شبیه سازی های جدید رایانه ای نشان می دهند که چگونه جریان های فوق سرد گاز باقی مانده از بیگ بنگ، می توانند بزرگترین و قدیمی ترین سیاهچاله های کیهان را تغذیه کنند.
باور بر این است سیاهچاله های غول پیکری که در فاصله ۱۳ میلیارد سال نوری از زمین قرار دارند، در ابتدای کیهان شکل گرفته اند، گر چه مطالعۀ عوامل فیزیکی دخیل در این فرایند کار آسانی نیست. بر اساس بیانیه موسسه کاولی، تیمی از محققان بین المللی با استفاده از شبیه سازی ابررایانه ای موفق به بازسازی فرایند تشکیل یک سیاهچاله غول پیکر از باقیمانده های بیگ بنگ شدند. این امر باعث تغییر نگرش دانشمندان در مورد نحوۀ تشکیل سیاهچاله ها شده است.
نائوکی یوشیدا، سرپرست تحقیقات و عضو موسسه فیزیک و ریاضیات جهان کاولی در بیانیه ای اظهار داشت: «این مسئله پیشرفت بزرگی به شمار می آید. منشا سیاهچاله های غول پیکر به مدت زیادی ذهن همگان را به خود مشغول کرده بود. اینک ما برای این فرایند، پاسخی یافته ایم.» مطالعات پیشین نشان می دهد احتمالا سیاهچاله های بسیار پرجرم در آغاز کیهان، از باقیماندۀ ستارگان اولیه و یا به دنبال فروپاشی یک ابر گازی آغازین شکل گرفته اند. اما بر اساس بیانیه موسسه کاولی، این نظریات نمی توانند چگونگی رشد سیاهچاله های تا این اندازۀ بزرگ را توجیح کنند.
توزیع چگالی ماده تاریک(پس زمینه و صفحه بالایی) و گاز(سه صفحه پایینی) در زمان شکل گیری یک ستارۀ پرجرم. توزیع در این تصویر به شکل یک ساختار نامتقارن گُوِه ای شکل می باشد. در صفحه سمت راست، می توان ناحیه ناپایدار گرانشی را مشاهده کرد که ۲۶۰۰۰ برابر خورشید جرم دارد.
شبیه سازی ابررایانه ای جدید موفق شده است با اضافه کردن جریان های گازی عظیم تولید شده در بیگ بنگ بر این مسئله فائق بیاید. بر اساس این شبیه سازی انجام شده، زمانی که کیهان، ۱۰۰ میلیون سال عمر داشت؛ جریان های مواد با ماده تاریک ترکیب شده و یک ابر چگال ناپایدار به وجود آوردند. درون این ابر، یک ستارۀ جوان شروع به شکل گرفتن کرده و با جذب گازها، در زمانی کوتاه بسیار بزرگ شده است.
یوشیدا در مقاله خود اظهار داشت: «با رسیدن به جرمی معادل ۳۴۰۰۰ برابر جرم خورشید، ستاره توسط نیروی گرانش خود شروع به فروپاشی کرده و یک سیاهچاله متولد شده است. این سیاهچاله های پرجرم در ابتدای کیهان به رشد و ادغام با یکدیگر ادامه دادند و سیاهچاله های غول پیکر را پدید آوردند.» یافته های این محققان که در تاریخ ۶ مهر ۱۳۹۶ شمسی در مجلۀ Science منتشر شد، می تواند به اخترشناسان در درک بهتر چگونگی رشد سیاهچاله های پرجرم کمک شایانی کند.
برگرفته از space
