Газовые облака ранней Вселенной могли взрываться почище сверхновых

...И образовывать «семена» сверхмассивных чёрных дыр. Тем самым можно было бы объяснить появление последних на заре существования Вселенной, несмотря на отсутствие у них времени для образования «обычным» путём.

Гигантские газовые облака ранней Вселенной могли стать причиной самых сильных взрывов...

...Разумеется, после Большого Взрыва.

Один из самых ярких взрывов в истории астрономии. Зарегистрирован 27 декабря 2004 года; продолжался десятую долю секунды. Его источником считается магнетар. (Изображение НАСА.)
Один из самых ярких взрывов в истории астрономии. Зарегистрирован 27 декабря 2004 года; продолжался десятую долю секунды. Его источником считается магнетар. (Изображение НАСА.)

О том, что на заре существования мира сверхмассивные чёрные дыры уже были, известно. Но никто не знает, как им удалось образоваться за столь короткое время. Чёрные малыши с обыкновенной звёздной массой просто не успели бы слиться в эти чудовищные образования.

Одна из гипотез предполагает, что огромные облака газа сколлапсировали в чёрные дыры средней массы, которые затем поглотили ещё больше материи и стали сверхмассивными. Педро Монтеро из Института Макса Планка (ФРГ) и его коллеги рассчитали, как это могло произойти. Они также обнаружили, что газовые облака массой в несколько миллионов солнц не всегда образуют чёрные дыры, но в любом случае они являются источником мощных взрывов.

Эти облака настолько велики, что начинают сжиматься под действием собственного веса и в конце концов становятся достаточно плотными, чтобы инициировать ядерные реакции. В результате возникает давление вовне, которое противодействует коллапсу облака.

Что произойдёт дальше, зависит от химического состава облака. Тяжёлые элементы (например, кислород и азот, выплюнутые умирающими звёздами) увеличат скорость ядерных реакций. Если облако содержит по крайней мере 10% той доли этих элементов, которая находится в Солнце, они подавят тягу гравитации вовнутрь. И дело кончится взрывом, который выбросит в 100 раз больше электромагнитной энергии, чем любая сверхновая.

Столь гигантские яркие всплески могут быть обнаружены обсерваториями будущего, способными заметить самые мимолётные события, полагает Митч Бегелман из Университета Колорадо (США).

Если облака содержат меньше тяжёлых элементов, обеспечивающих давление вовне, сила тяжести победит, и облако сколлапсирует в «семя» чёрной дыры. Но это позволит высвободить ещё больше энергии, чем при предыдущем сценарии, потому что высокие давление и температура в ядре облака заставят фотоны, обладающие большой энергией, превратиться в электрон-позитронные пары. Последние аннигилируют, испустив примерно в 10 тыс. раз больше электромагнитной энергии, чем самая яркая сверхновая, в виде нейтрино. Поскольку эти частицы редко взаимодействуют с обычной материей, подобный ультрамощный взрыв не покажется земному наблюдателю особенно ярким.

С результатами исследования можно ознакомиться на сайте arXiv.

Подготовлено по материалам NewScientist.

5 Сентября 2011, 2:45    Den    5305    2

Комментарии (2):

nop1984  •  6 September, 18:19

 

Если облако содержит по крайней мере 10% той доли этих элементов, которая находится в Солнце, они подавят тягу гравитации вовнутрь. И дело кончится взрывом, который выбросит в 100 раз больше электромагнитной энергии, чем любая сверхновая.

 

это как так? С каких пор элементы, тяжелее водорода, помогают в термоядерной реакции противодействовать коллапсу? И как они помогают реакции вообще, их энергия синтеза меньше.

den  •  6 September, 18:53

Известно, что легкие элементы (но тяжелее водорода, к примеру литий) при образовании звезд сгорают первыми, служа той "спичкой" которая зажигает основной элемент - водород.  Тут происходит примерно тоже. Тяжелые элементы выступают как бы катализатором.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите или зарегистрируйтесь пожалуйста.