новости космоса
5424 28
24 января 2019 20:37:29

Рождение массивных черных дыр в ранней Вселенной

Свет, исходящий из окрестностей первых массивных черных дыр во Вселенной, является настолько ярким, что способен достичь телескопов, расположенных на нашей планете, пройдя перед этим сквозь почти всю Вселенную. Свет, идущий со стороны наиболее далеких черных дыр (квазаров), двигался до нас сквозь Вселенную в течение более чем 13 миллиардов лет. Однако мы до сих пор не знаем, как происходит формирование этих гигантских черных дыр.

В новом исследовании астрономы под руководством Джона Уайза (John Wise) из Центра релятивистской космофизики Технологического института Джорджии, США, показали, что при экстремально быстром формировании галактик в ранней Вселенной может происходить рождение очень массивных черных дыр. В этих редких галактиках формирование нормальных звезд нарушено, в то время как формирование черных дыр протекает весьма активно.

В этом новом исследовании ученые нашли, что массивные черные дыры формируются в плотных беззвездных областях, которые стремительно растут. Этот механизм идет вразрез с текущими представлениями, согласно которым формирование массивных черных дыр ограничено областями, подверженными действию мощной радиации со стороны близлежащих галактик.

В этом исследовании астрономы использовали 70-терабайтный архив данных симуляции Renaissance Simulation, проведенной в период с 2011 по 2014 г. на суперкомпьютере Blue Waters. Чтобы глубже понять отдельные области, в которых происходит формирование массивных черных дыр, исследователи изучили полученные в результате этого моделирования данные и нашли, что десять гало из темной материи, в которых должны были формироваться звезды, с учетом массы этих гало, на самом деле почти не содержали звезд. Проведя более подробное моделирование звездообразования внутри этих гало при помощи суперкомпьютера Stampede2, астрономы увидели активное формирование внутри них черных дыр.

Исследование опубликовано в журнале Nature.


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
Leonid3190 · 24-01-2019

Вот как! Здесь же несколько раз выкладывал: СМЧД коллапсируют сразу же после остывания первичного газа БЕЗ образования звезды и ДО зажигания первых звёзд. Первые звёзды, взрывы их сверхновыми и их ударные волны придают газу взбаломученность (моменты вращения) и останавливают процесс прямого коллапса. ИМХО

2
viktor7777111 · 24-01-2019

меня интересует как гигантские облака газа коллапсировали до смчд что являлось причиной коллапса если не было ещё звёзд? и почему сейчас такое не происходит?

3
Leonid3190 · 24-01-2019

viktor7777, в первичной вселенной после разделения вещества и излучения и после остывания вещества во всей вселенной ОТСУТСТВОВАЛА турбулентность и сгущение массивных неоднородностей происходило без вращения, по радиусу к центру. Поэтому процесс происходил быстрее, даже нагревшийся центр который мог бы своим излучение остановить сжатие не успевал это сделать -- падающий к центру газ уже набрал большую скорость и коллапс продолжился. Одновременно небольшие сгущения сжались до образования массивных (100 -- 200 солнечных) звёзд. Время жизни таких звёзд мало, они прошли свой цикл и взорвались сверхновыми. Эти взрывы распространили ударные волны, прежде спокойный газ пришёл в движение и условия для прямого коллапса массивных облаков в СМЧД перестали существовать. СМЧД успевшие к тому времени образоваться стали центрами будущих галактик. ИМХО
.
Сейчас прямой коллапс очень редко, но тоже случается, см: "www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=9798";.

4
dilettant171 · 25-01-2019

Непонятно зачем они сюда ТМ подтянули?

5
Teddy92 · 25-01-2019

Leonid3, Турбулентность появляется сразу, как вспоминаете о магнитном поле. Есть плазма, есть магнитное поле и вот вам вращение.

6
Teddy92 · 25-01-2019

Я о том, что первичные ЧД не от отсутствия турбулентности, а от высокой плотности.

7
3756 · 25-01-2019

А я вот думаю, что астрономия скоро станет на 90% чисто виртуальной наукой. И телескоп включать будет незачем, только для сверки. Будут программы моделирования. Скажем, Траектория астероида - р-раз кнопку нажал; Эволюция спиральной галактики - р-раз мышкой; Взрыв Сверхновой голубого гиганта - р-раз мышкой; Вспышка на Красном карлике - р-раз мышкой; Буря на Уране - р-раз и готово; Фото Квазара в рентгеновских и ИК лучах - так вообще не хрен делать.

8
Teddy92 · 25-01-2019

37, ну как же! Оказалось, что вопреки предыдущим моделям ...
Компьютерные модели лишь свидетельство сложности и многоэлементности процессов. И служат для проверки системы предположений. если система неверна, то сравнение с наблюдением покажет ошибку. Так что старые добрые телескопы никуда не денутся.

9
Leonid3190 · 25-01-2019


"..Есть плазма, есть магнитное поле.." (с)Teddy
Ну да, если плазма направляется рукой Господа, а при тепловом метании её составляющих магнитное поле скомпенсировано :-(
К тому же формирование первых звёзд и СМЧД началось когда вселенная уже остыла и газ стал НЕ ионизированным.

10
Teddy92 · 25-01-2019

Да он и по сю пору ионизированный. Это просто беда с расчетом магнитных полей. Сразу начинается турбулентность и все расчеты идут прахом. Поэтому, как в том анекдоте, будем искать ключ не там, где он упал, а там, где светлее.

11
viktorchibis92 · 25-01-2019

Роль магнитного поля при образовании Вселенной нельзя ни недооценить, ни переоценить. По ST все началось с излияния мощного МП из лопнувшей сингулярности. Сингулярность, как источник МП «вскоре» исчезла (сдулась), но «надулась» масса симплов-спиралей, светящие наружу со своих торцов своими внутренними МП. Затем они свернулись в бублики, но с азимутальными электрическими вихрями, которые тоже замкнувшись породили массу магнитных моментов, правда, ориентированных разнонаправлено.
Но все-таки в образовании СМЧД главную роль, наверное, играли флуктуации плотности первичного газа. Вариантов для этих флуктуаций достаточно:
1. Флуктуации виртуальных фотонов в пространстве (их образование само по себе флуктуации, соответственно этот процесс подвержен неравномерному распределению по отдельным зонам пространства).
2. Флуктуация ориентаций ВФ – это влияет на процесс «надувания» ВФ и массы образующихся симплов.
3. Само магнитное поле лопнувшей сингулярности имеет неравномерную напряженность в пространстве. В области образования Вселенной оно имеет форму конуса, с максимальной напряженностью по оси и у вершины конуса.
Все это может приводить в существенным локальным вариациям плотности образовавшихся симплов и первичного газа. Причем в варианте «статического» БВ, о котором я писал в www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20181219040828 (ком. 29 «А был ли мальчик?»), никакой турбулентности не образуется.
Сам процесс прямого коллапса сгустков первичного газа с высокой плотностью в СМЧД конечно требует отдельного моделирования и расчета (СМЧД должны образовываться довольно быстро). Получается, что в местах сгустков газ сразу после образования, как бы предварительно уже сжат, и ему остается еще немного поджаться и схлопнуться.

12
nick_s110 · 25-01-2019

viktorchibis, а Вы не рассматривали магнитное поле джетов квазаров (СМЧД) в качестве источника ММП (мощного магнитного поля) необходимого для образования замкнутых электромагнитных торов из виртуальных фотонов? Не могут ли джеты являться местом массового образования симплов и, соответственно, вещества?

13
Leonid3190 · 25-01-2019

Teddy, "по сю пору ионизированный", но и не весь, а по теории Большого взрыва вторичная ионизация газа произошла лишь после образования первых звёзд, которые своим излучением и произвели её.

14
paragonn2298 · 25-01-2019

Очередные выдумщики решили прославиться. А вдруг нам повезёт?

15
dr_ovosek0 · 25-01-2019

Вполне возможно, что СМЧД в принципе не имеют внутри себя сингулярности,
а заполнены довольно разреженной плазмой, но с очень высокой температурой и,
соответственно, скоростью движения элементарных частиц близкой к скорости света.
Потому горизонт событий у них равен физическому объему

16
viktorchibis92 · 25-01-2019

nick_s (12), я об этом уже писал пару раз. Абсолютно конкретно могу заявить об этом применительно к МП (джетам) пульсаров и магнетаров. Для растяжки ВФ в симплы согласно моим расчетам нужно МП с индукцией 7,7Е+7 Тл. Справочные данные называют индукцию МП пульсаров равной 106 Тл — 108 Тл, а МП магнетаров 108 — 1011 Тл. Один раз даже дискутировал на эту тему с Leonid-ом, отстаивая вариант торможения коричневого карлика в окрестности НЗ посредствам газа из образующихся сиплов (другого альтернативного варианта не просматривалось).
К сожалению нигде не встречал оценок индукции МП в джетах квазаров. Учитывая размеры этих джетов можно предположить, что симплы образуются и там.

17
viktorchibis92 · 25-01-2019

правка: «пульсаров равной 10^6 Тл — 10^8 Тл, а МП магнетаров 10^8 — 10^11 Тл»

18
graviton76 · 25-01-2019

ОБРАЗОВАНИЕ МАССИВНЫХ ЧЕРНЫХ ДЫР
© N.S. Mishchanin 26-01-2019
В ранней вселенной, когда еще не было ни звезд, ни галактик, а были только облака, в которых постепенно накапливался электрический заряд. В один из моментов, электрический заряд, достиг высшей точки напряжения и произошел гигантский электрический разряд молнии (ЭРМ), которая осветила всю, на тот момент Вселенную. В плазме гигантской молнии поднялась высочайшая температура, которая образовала колоссальную разницу температур, по сравнению окружающим пространством. Тут же из-за разницы температур прогремел гигантский, термодинамический взрыв (ТДВ), с расширением пространства Вселенной во все стороны. Этот ТДВ создал в центре Вселенной, огромного радиуса вакуум. В этот вакуум стали стягиваться со всех сторон ударные волны взрыва, вместе с молниевой плазмой и газопылевыми облаками. В центре взрыва, то есть, в центре Вселенной стало тесно и это спровоцировало создание Вселенского вихря, который дал импульс вращения, всему пространству Вселенной. С тех пор пространство Вселенной вращается, поэтому, чем дальше расположены от нас квазары и галактики, тем больше показатели, их красных смещений. Это по причине того, что Вселенная вращается, красные показатели далеких квазаров и галактик, растягиваются и смещаются. Центростремительные силы Вселенского вихря (ЦССВВ), из того материала, который захватил вихрь, уплотнили самый гигантский КВАЗАРЬ, с черной дырой, которые должны быть на множество порядков больше от других. Пока, что астрономам известна самая большая структура Вселенной – Большой аттрактор, возможно это и есть ПЛОД Вселенского вихря. Теперь о массивных черных дырах ранней Вселенной. Через некоторое время, во вращающемся пространстве Вселенной стали происходить ЭРМ, во много порядков меньше первого ЭРМ, на очень огромных свободных, от всего, пространствах. И тут же следом раздавались ТДВ, тоже во много порядков меньше Вселенского ТДВ. И сразу же создавались образовательные вихри. Из этих крупных вихрей, образовывались при уплотнениях квазары первых поколений, с гигантскими сферами вращающихся пространств (СВП). Эти немногочисленные огромные квазары, относятся к квазарам первых поколений. Благодаря их гигантским СВП, они на протяжении всего существования будут предводителями огромных караванов галактик, называемых сверхскоплениями. Это из-за того, что на их огромных сферах вращающихся пространств будут созданы после ЭРД и ТДВ, образующие вихри вторых и третьих поколений квазаров, со своими СВП. Квазары первых поколений с черными дырами в центрах, это уплотнившиеся вихри, также, как и квазары вторых и третьих поколений, но на порядки с меньшими габаритами. Квазары 2-х поколений размещены в СВП 1-х поколений. А меньшие и самые многочисленные квазары 3-х поколений разменщены в СВП 2-х поколений. Квазары 3-х поколений – это все зародыши галактик, в их СВП произойдут многочисленные звездообразования, и они получат статус галактик. Так, что Вселенная устроена очень понятно и просто, она своих тайн не скрывает, надо лишь уметь их разгадывать. Черные дыры, то – это изначально торы вихрей, затем торы квазаров и затем торы центров галактик. У тора какая масса? Никакой. В окружающем, черную дыру, уплотненном квазаре, то там масса приличная, но не в ее торе, однако без тора, не было бы ни квазаров, ни галактик, потому, что не было бы вихрей, а они есть основа всего.
© N.S. Mishchanin 26-01-2019

19
nick_s110 · 26-01-2019

viktorchibis (16), "..Учитывая размеры этих джетов можно предположить, что симплы образуются и там.."
--
Значит джеты могут являться местом образования симплов и, следовательно, вещества.
Тогда почему-бы не сделать следующий шаг и предположить, что все вещество галактик формируется ее центральным сверх массивным телом. Что эволюция и морфология галактик определяется энергетикой зародышевых СМЧД. Смотрите какая получается картинка: сначала массивная ЧД с гигантским джетом, образование в джете вещества и его выброс в пространство, далее аккреция этого вещества на СМЧД, формирование структуры галактики, начало активного звездообразования. Постепенная деградация энергетики СМЧД, прекращение выработки вещества, смерть галактики.
Если провести аналогию с химическими элементами: химические свойства атомов в первую очередь определяются структурой его ядра. Структура электронных оболочек вторична, она лишь реализует посыл ядра. Так и с галактиками: все определяется структурой ее центрального тела.
Если пойти дальше, то следует предположить, что основным результатом БВ (если он был) является массовое образование СМЧД.
Как думаете? ))

20
Bong105 · 26-01-2019

Небольшая ремарка, может не вещество формируется, а свойства вещества?
Как мне кажется, тут есть принципиальное последующее различие в результатах строящихся моделей.

21
viktorchibis92 · 26-01-2019

nick_s, вопрос постоянной подкачки материи из пространства для меня решенный.
ЧАСТЬ 1:
В пространстве постоянно образуются ВФ (как и до БВ), Далее повсеместно (даже в войдах) идет процесс осцилляции ВФ и образования «реликтовых» симплов (из которых до БВ бесконечно долго собиралась, образовывалась и росла первая сингулярность). Но для образования «благородного» вещества эти «реликтовые» симплы не годятся (они все «блёклые» одинаковые, а нужен определенный резонансный спектр симплов). Все «реликтовые» симплы в наши дни пополняют ТМ, или транзитом улетают в ЧД и СМЧД (как до БВ собирались в сингулярности). Подойти к вопросу оценки интенсивности процесса образования «реликтовых» симплов мне не удалось, думаю он вносит незначительный вклад в «доматериализацию» пространства и особо не влияет на изменение плотности материи во Вселенной (тем более пространства), иначе бы нельзя было говорить о стабильности физических констант и законов. Процесс образования в пространстве ВФ и «реликтовых» симплов «хорош» для образования и перетекания энергии пространства в первичную сингулярность. В ней энергия накапливается до величины равной энергии материальной Вселенной (и эта величина скорее всего постоянна для всех Вселенных). Сам процесс рождения Вселенной из сингулярности носит взрывной характер, и обеспечивает образование спектра симплов, необходимого для образования «благородной» барионной материи (реликтовых нейтронов).
ЧАСТЬ 2:
Второй канал подкачки материи из пространства – джеты НЗ и СМЧД. Напряженности их магнитных полей вполне достаточно для растяжки ВФ в симплы. Возможно там образуется даже полный набор симплов, из которых формируются реликтовые нейтроны, трансформирующиеся в «благородное» вещество (газ). Но каково количество этого «нового» вещества? На примере НЗ – за все время ее существования (до «смерти» НЗ) «нового» вещества может образоваться не более массы НЗ (!). В случае СМЧД еще «хуже». В них нет перетекания энергии СМЧД в энергию магнитного поля джетов. Вся энергия (масса), попадающая в СМЧД «консервируется» там навечно (до возможного слияния с другими СМЧД и образования новой сингулярности) + увеличивает потенциальную энергию гравитационного взаимодействия СМЧД. И именно эта потенциальная энергия во взаимодействии с «готовеньким» окружающим веществом трансформируется в энергию магнитного поля джетов. А вот уже эта энергия может порождать симплы (но масса-энергия самой СМЧД к этому не имеет никакого отношения, она не уменьшается). Механизм образования «нового» вещества получается зависящим не от массы-энергии СМЧД, а от наличия окружающего вещества, способного подкормить данный механизм (упасть на аккреционный диск СМЧД). Учитывая «потери» энергии магнитного поля джетов на другие «дела» (перемещение заряженных частиц и т.д.) к.п.д. производства новых симплов в %-те от массы АД будет незначительным, а в %-те от массы галактики еще меньше.
PS1: Ваш вариант, сформулированный в вопросе, вероятно связан с моими моделями ЧД, приведенными в ST ред. 1.0, 2.0, 2.2, генерирующими дипольное магнитное (или электростатическое) поле азимутальными вихрями на торе ЧД. Совсем недавно в www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20190122213857 (ком. 20) я писал, что отказался от этих моделей ЧД (по результатам дискуссии с Maha), и в ред.2.3 привожу откорректированную модель ЧД, в которой магнитное поле джетов генерируется заряженными частицами АД (как в традиционной модели).
PS2: В ST присутствуют процессы, в которых также происходит дематериализация вещества. Имеется в виду не аннигиляция (образующиеся здесь фотоны и нейтрино – это материя). А вот укорачивание лопнувших симплов во всех ядерных реакциях (сброс тороидальных витком до резонансных длин) – приводит в конечном счете к дефрагментации этих сброшенных витков на отдельные произвольно ориентированные корпускулы. Для меня полностью еще не закрыт также вопрос старения фотонов (возможного уменьшения витков цепочек корпускул в вихрях фотонов, и как следствие уменьшение его энергии). Так, что суммарный баланс материи-энергии во Вселенной я пока считаю постоянным.

22
nick_s110 · 26-01-2019

Bong, простите, но свойства не формируются. Формируются материальные структуры, в том числе и вещество. А свойства структур, в том числе и вещества, - проявляются. Во взаимодействиях. ))

23
Bong105 · 26-01-2019

nick_s, совершенно верно, проявляются, но отсутствуют.

24
Bong105 · 26-01-2019

не отсутствуют. Сорьки.

25
nick_s110 · 26-01-2019

viktorchibis, А как можно ознакомиться с ST версии 2.3? Вы как-то давно присылали мне ссылку на 2.2... )

26
viktorchibis92 · 26-01-2019

Отправил.

27
Maha81 · 26-01-2019

Из статьи: "десять гало из темной материи, в которых должны были формироваться звезды, с учетом массы этих гало, на самом деле почти не содержали звезд. Проведя более подробное моделирование звездообразования внутри этих гало при помощи суперкомпьютера Stampede2, астрономы увидели активное формирование внутри них черных дыр."
По смыслу, эти ЧД состояли и были получены почти из чистой ТМ. Моделированию веры нет, но тенденция прорывается: первые ЧД были из ТМ. Они и обеспечили быструю кластеризацию всего вещества Вселенной в ранней ее истории.

28
viktorchibis92 · 26-01-2019

Maha (+Teddy), я тоже обратил внимание на эту фразу новости. По моим представлениям про полноценную ТМ можно говорить после формирования БМ (по крайней мере реликтовых нейтронов). До этого была некая праматерия (симплы, блоки симплов), их которой формировалась и БМ и ТМ. Если СМЧД формировалась из праматерии, то говорить о ТМ еще рано. Если после образования БМ и ТМ, то надо говорить о формировании СМЧД и из ТМ (ее больше), но также и из БМ. Я обратился к оригиналу статьи в Nature. В аннотации про ТМ ничего не сказано, хотя содержание аннотации практически идентично новости на нашем сайте. Доступ к самой статье платный. Нужен Teddy, может быть он сможет докопаться – какова роль там ТМ.

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2024. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!