새로운 블랙홀은 인근 가스를 다치게 삼키지 않을 수있다. 인근 지역에서 대부분의 가스를 쫓아 낼 수 있기 때문이다.
Stanford University의 Marcelo Alvarez와 그의 동료들은 우주 최초의 블랙홀의 운명을 추적하도록 설계된 새로운 슈퍼 컴퓨터 시뮬레이션을 수행했습니다. 그들은 기대에 반하여 젊은 블랙홀이 근처의 가스를 효율적으로 뚫을 수 없었습니다.
메릴랜드 주 그린벨트에있는 NASA의 고다드 우주 비행 센터 (Godard Space Flight Center)의 박사 후 연구원 인 존 와이 (John Wise)는“첫 번째 별은 오늘날 우리가 보는 대부분의 별보다 훨씬 더 무겁다. 연구의 저자. "처음으로, 우리는 블랙홀을 형성하기 전후에 별 주위의 가스에 어떤 일이 일어나는지 자세히 시뮬레이션 할 수있었습니다."
이 거대한 별들로부터의 강한 복사와 강한 유출은 근처의 가스를 소멸시켰다. 와이즈는“이 별들은 본질적으로 근처에있는 대부분의 가스를 제거했다. 이 첫 번째 별의 일부는 대 초신성 폭발로 삶을 끝내지 못했습니다. 대신, 그들은 블랙홀로 직접 무너졌습니다.
그러나 블랙홀은 가스가 고갈 된 공동으로 태어 났으며, 공급할 가스가 거의 없어서 매우 느리게 성장했습니다. Alvarez는“2 억년의 시뮬레이션 기간 동안 100 개의 태양 질량 블랙홀이 질량의 1 % 미만으로 성장했습니다.
우주 배경 방사선 관측에서 얻은 데이터부터 시작하여 우주 구조물의 초기 견해를 나타내는 빅뱅 이후 3 만 년 후 발생한 빛의 섬광 – 연구자들은 물질의 상호 작용을 통제하는 기본 법칙을 적용하고 모델을 허용했습니다. 초기 우주가 진화합니다. 복잡한 시뮬레이션에는 유체 역학, 화학 반응, 방사선의 흡수 및 방출, 별 형성이 포함되었습니다.
시뮬레이션에서 우주 가스는 중력에 의해 천천히 합쳐져 결국 첫 번째 별을 형성했습니다. 이 거대하고 뜨거운 별들은 단기간 동안 밝게 빛나서 별빛의 형태로 너무 많은 에너지를 방출하여 근처의 가스 구름을 밀어 내었습니다.
이 별들은 그런 불 같은 존재를 오랫동안 유지할 수 없었고 곧 내부 연료를 소진했습니다. 시뮬레이션의 별 중 하나가 자체 무게로 붕괴되어 블랙홀을 형성했습니다. 근처에 가스 찌꺼기 만 있으면, 블랙홀은 본질적으로 자라는 물질로 굶어 죽었습니다.
그러나 엄격한 식단에도 불구하고 블랙홀은 주변 환경에 큰 영향을 미쳤습니다. 이는 블랙홀에서 방출 된 X- 선이 먼 가스에 영향을 미치는 방식을 설명하는 복사 피드백이라는 시뮬레이션의 주요 측면을 통해 밝혀졌습니다.
다이어트 중에도 블랙홀은 풍부한 엑스레이를 생성합니다. 이 방사선은 근처의 가스가 떨어지는 것을 막았을뿐만 아니라 가스를 수백 광년에서 수천도까지 가열했습니다. 뜨거운 가스는 함께 모여 새로운 별을 형성 할 수 없습니다. Alvarez는“블랙홀이 크게 성장하지는 않더라도 방사능은 수십만 년 동안 근처에 별 형성을 차단할 정도로 강렬합니다.
출처 : NASA. 이 연구는천체 물리학 저널 편지.
