Kraftfulla nya simuleringar har visat att spiralarmar av galaxer är ansvariga för att samla gas för att driva deras centrala supermassiva svarta hål. Denna simulering, gjord vid Northwestern University, är den första som visar i detalj hur gas strömmar genom universum hela vägen till mitten av ett supermassivt svart hål. Forskare säger att medan andra simuleringar har modellerat tillväxten av ett svart hål, är detta den första datorsimuleringen som är kraftfull nog för att heltäckande redogöra för de många krafter och faktorer som påverkar utvecklingen av supermassiva svarta hål.
Simuleringarna ger också en sällsynt inblick i kvasarernas mystiska natur, som är otroligt ljusa, snabbt expanderande svarta hål. Kvasarer, ett av de ljusaste objekten i universum, överglänser ofta till och med hela galaxer. Det finns fortfarande ingen konsensus om hur supermassiva svarta hål bildas, men en ny simulering gör att vi kan titta på denna fråga som aldrig förr.
Forskare hoppas att nya simuleringar som denna kommer att kunna avslöja ursprunget till dessa gigantiska kroppar. Bland dessa objekt finns några av särskilt intresse för forskare, till exempel det supermassiva svarta hålet i mitten av vår Vintergatans galax och det som finns på det ikoniska första fotot av ett svart hål som togs av Event Horizon-teleskopet och publicerades 2019.
"Anledningen till att supermassiva svarta hål är så svåra att förklara är att de kräver att en enorm mängd materia pressas in i ett litet utrymme för att bilda dem," Claude-André Fochet-Giguer, huvudförfattare till den nya tidningen och fysiker vid Northwestern University, sade i ett uttalande. Western University. "Hur klarar universum att göra detta? Hittills har forskare utvecklat förklaringar baserade på en kombination av olika idéer om hur materia i galaxer kläms in i det inre, en miljondel av galaxens storlek.
Supermassiva svarta hål kan vara miljoner eller miljarder gånger mer massiva än solen, och de är beroende av ett konstant inflöde av gas. För att förstå hur dessa enorma strukturer utvecklas måste forskare förstå de olika sätt som gas strömmar genom universum för att driva dem. Den nya simuleringen modellerar de viktigaste fysiska processerna som påverkar gasflödet.
Universums expansion, gravitationsdrama, stjärnvindar från massiva stjärnor, supernovaexplosioner och storskaliga galaktiska miljöer är några av de element som ingår i det nya arbetet för att måla en korrekt bild.
Läs också: