Kombinovanjem rendgenskih posmatranja sa superkompjuterskim simulacijama nagomilavanja galaksija tokom kosmičke istorije, urađeno je najbolje modeliranje do sada rasta supermasivnih crnih rupa u centrima galaksija.

Tim predvođen astronomima Pen Stejta (Pennsylvania State University) je koristio komplementarne podatke NASA-ine rendgenske opservatorije Čandra, ESA-ine rendgenske misije XMM-Njutn i eROSITA teleskopa Maks Plank instituta za vanzemaljsku fiziku. Proučavano je preko 8 000 brzo rastućih crnih rupa na uzorku od 1,3 miliona galaksija.

Dobijena je slika rasta crnih rupa tokom 12 milijardi godina, od oko 1,8 milijardi godina do današnjih 13,8 milijardi godina. Proučavana su dva glavna načina rasta crnih rupa: preko akrecionog diska kada usisavaju hladan gas iz svoje galaksije domaćina, i spajanja sa drugim supermasivnim crnim rupama pri sudaru galaksija.

Otkriveno je da u većini slučajeva crne rupe rastu akrecijom. Spajanja su ređa, posebno u poslednjih 5 milijardi godina kosmičkog vremena. Supermasivne crne rupe svih masa rasle su mnogo brže kada je Univerzum bio mlađi. Zbog toga je ukupan broj supermasivnih crnih rupa nastao do pre 7 milijardi godina.

Opis slike: Na levoj strani je rendgenska slika iz XMM-Njutn u kombinaciji sa optičkim svetlom, uglavnom u nijansama zlatne, plave i zelene, rasute su po crnoj pozadini svemira. Jedna tačka plave svetlosti, supermasivna crna rupa je u malom kvadratu. Umetak je umetnički prikaz supermasivne crne rupe sa akrecionim diskom koji generiše uhvaćene rendgenske zrake.

Desno je slika superkompjuterskog modela gustog gasa na ogromnim udaljenostima. Na desnoj strani slike je prikazano superkompjutersko modeliranje gustine gasa u kosmičkom vremenu. Najgušći regioni, koji prikazuju galaksije i jata galaksija, su u zelenoj boji. Model pokazuje mnoštvo tačaka i filamenata zelene boje, koji se na nekim mestima spajaju, formirajući veće kugle zelene boje.

Ove rezultate je na 244. sastanku Američkog astronomskog društva u Viskonsinu predstavio Fan Zou iz Pen Stejta. Istraživanje uključuje dva rada, jedan koji vodi Fan Zou koji je objavljen u The Astrophisical Journal u aprilu 2024. godine, a jedan koji još nije objavljen i biće dostavljen istom časopisu.

https://chandra.harvard.edu/photo/2024/bhsim/

SVE JE FIZIKA Miša Bracić