Сликата од DCBH симулацијата ја покажува густината (лево) и температурата (десно) на раната галаксија. Супернови удари можат да се видат проширувајќи се од центарот, поради што галаксијата се распаѓа и се загрева.
Црните дупки се формираат во процесот на смртта на ѕвезда, што овозможува материја да се тркала во исклучително густ објект, од кој дури и светлината не може да избега. Научниците веруваат дека масивни црни дупки можат да се создадат при раѓањето на галаксијата, но никој не може да го разгледа далечното минато за да ги набљудува условите за директни уривање на црни дупки (DCBH).
Вселенскиот телескоп на Џејмс Веб, закажан за лансирање во 2021 година, ќе има можност да погледне во раниот Универзум за да ја види галаксијата со зародиш масивна црна дупка. Сега имаме симулација создадена од истражувачите од Грузискиот институт за технологија. Покажува што да бара во идните прегледи на DCBH.
Првата таква симулација претпоставува дека формирањето на такви црни дупки ќе биде придружено со специјални видови интензивно зрачење, вклучувајќи и Х-зраци и УВ зраци, менувајќи се кон инфрацрвеното светло кога се приближува кон телескопот. Исто така беше изненадувачки што црните дупки можеа да создадат огромни ѕвезди без метали. Во центарот на многу големи галаксии се супермасивни црни дупки, процесот на формирање и раст на кој не може да се забележи. Затоа, се појави претпоставка дека тие би можеле да се појават при галактичко раѓање. Тогаш формирањето на DCBH би било иницирано од колапсот на голем гасен облак за време на раното создавање на галаксијата. Но, важно е да се разбере што точно да се бара во спектарот со помош на идниот телескоп.
Создавањето црна дупка може да потрае еден милион години. На суперкомпјутерот Стампед е дозволено да се кандидира на симулација се фокусира на ефектите на DCBH формирање. Моделирањето се базираше на првите физички принципи, како што се гравитацијата, радијацијата и хидродинамиката.
Симулирана слика со ултравиолетово зрачење покажува како греените спирали на гас се ставаат во централна црна дупка
Ако прва е формирана галаксија, а потоа и црна дупка во центарот, тогаш треба да се појави еден вид потпис. Но, што ако првата црна дупка е прва? Научниците сакаа да знаат дали да очекуваат какви било други физички разлики. Симулацијата добива информации за густината и температурата за да се предвиди што токму телескопот ќе го види.
Црните дупки трошат околу еден милион години за да се формираат. Во симулацијата DCBH, првиот чекор вклучува колапс на гас во супермасивна ѕвезда (100.000 пати поголема од Сонцето). Тогаш ѕвездата се подложува на гравитационата нестабилност и се распаѓа во себе, создавајќи масивна црна дупка. Зрачењето на црни дупки предизвикува формирање ѕвезди во период од 500.000 години. Ѕвездите на првата генерација се чини дека се помасивни, бидејќи живеат многу помалку. Во првите 5-6 милиони години, тие експлодираат како супернови. После тоа, црна дупка се смирува, што доведува до конфронтација меѓу ЕМ-зраците и сопствената гравитација. Овие циклуси опфаќаат уште 20-30 милиони години.
Црните дупки се вообичаени во вселената, па затоа научниците се надеваат дека доволен број слики ќе ви овозможат да го фатите еден од овие типови. Така, ќе може да се разбере подлабоко во процесот на галактичка еволуција.
Истражувачите беа изненадени од формирањето на ѕвезди околу DCBH, но во ретроспектива ова се чини логично. Создадената јонизација ќе доведе до фотохемиски реакции способни да предизвикаат ѕвездено раѓање. Ова е една од големите универзални загатки, па истражувачите се надеваат дека нивната работа ќе доведе до долгоочекуваните одговори.
