Un număr mare de găuri negre supermasive necinstite cutreieră universul

enorm găuri negre Ei tind să stea, destul de staționari, în centrul galaxiilor. Dar nu toate aceste minunate corpuri cosmice rămân la locul lor; Unele pot fi înclinate, clătinându-se în jurul galaxiilor precum nomazi cosmici.

Numim astfel de găuri negre „rover” și sunt în mare parte teoretice, deoarece sunt dificil (dar nu imposibil) de observat și, astfel, cuantificate. Dar un nou set de simulări a permis unei echipe de oameni de știință să determine câți rătăcitori și unde se află – ceea ce la rândul nostru ne-ar putea ajuta să îi identificăm în univers.

Acest lucru ar putea avea implicații importante pentru înțelegerea noastră a modului în care se formează și se dezvoltă găurile negre supermasive – monștri cu masa soarelui nostru de milioane de miliarde de ori – un proces învăluit în mister.

Cosmologii cred că găurile negre supermasive (SMBH) locuiesc în miezul tuturor – sau cel puțin majorității – galaxiilor din univers. Masele acestor obiecte sunt de obicei aproximativ proporționale cu masa bombei galactice centrale din jur, indicând faptul că evoluția găurii negre și a galaxiei sale sunt cumva legate.

Dar căile de formare a găurilor negre supermasive nu sunt clare. Știm că găurile negre cu masă stelară se formează din prăbușirea primară a stelelor masive, dar acest mecanism nu funcționează pentru găurile negre pe o orbită de aproximativ De 55 de ori masa soarelui.

Astronomii cred că SMBH-urile cresc prin acumularea de stele, gaze și praf și prin fuzionarea cu alte găuri negre (găuri foarte groase din nucleele altor galaxii, când aceste galaxii se ciocnesc).

Dar scale de timp cosmice sunt foarte diferite de scale de timp umane, iar procesul de ciocnire a două galaxii poate dura foarte mult. Acest lucru face ca fereastra potențială pentru fuzionare să fie foarte mare, iar procesul poate fi întârziat sau chiar împiedicat cu totul, rezultând o „rătăcire” a unei găuri negre.

O echipă de astronomi condusă de Angelo Ricciarti de la Harvard și Smithsonian Center for Astrophysics a folosit simulările cosmice ale lui Romulus pentru a estima cât de des ar fi trebuit să se întâmple acest lucru în trecut și câte găuri negre rătăcesc și astăzi.

Această simulare urmărește automat evoluția orbitală a perechilor de găuri negre supermasive, ceea ce înseamnă că este capabilă să prezică care găuri negre sunt susceptibile să ajungă în centrul noului lor habitat galactic și cât de mult ar trebui să dureze acel proces – și cât de mulți nu ajung niciodată acolo.

„Romulus prezice că se formează multe binare supermasive ale găurilor negre după câteva miliarde de ani de evoluție orbitală, în timp ce unele SMBH nu vor ajunge niciodată în centru”. Cercetătorii au scris în lucrarea lor.

„Ca rezultat, s-a descoperit că galaxiile cu masa Căii Lactee din Romulus găzduiesc în medie 12 găuri negre supermasive, care de obicei rătăcesc în coroană departe de centrul galactic.”

În universul timpuriu, acum aproximativ 2 miliarde de ani după aceea marea explozieEchipa a descoperit că rătăcitorii depășesc și depășesc numărul găurilor negre supermasive din nucleele galactice. Asta înseamnă că va produce cea mai mare parte a luminii pe care ne-am aștepta să o vedem strălucitoare din materialul din jurul SMBH-urilor active, strălucind puternic pe măsură ce se învârte și se acumulează pe gaura neagră.

Rămâne aproape de masa sa de sămânță – masa cu care s-a format – și s-ar putea să aibă originea în galaxiile satelit mai mici care orbitează galaxii mai mari.

Unii dintre excursioniști ar trebui să fie și astăzi, conform simulărilor. În universul local, trebuie să existe destul de multe lucruri rătăcind în jur.

„Am constatat că numărul găurilor negre rătăcitoare este aproximativ proporțional cu masa coroanei, astfel încât ne-am aștepta la mii de găuri negre rătăcitoare în halourile unui grup de galaxii”. Cercetătorii au scris.

„La nivel local, acești rătăcitori reprezintă aproximativ 10 la sută din bugetul de masă al găurii negre locale, odată cu contabilizarea maselor de semințe.”

Este posibil ca aceste găuri negre să nu fie neapărat active și, prin urmare, ar fi foarte greu de detectat. Într-o lucrare viitoare, echipa va explora în detaliu modalitățile posibile de a monitoriza acești rătăcitori pierduți.

Apoi, tot ce trebuie să facem este să găsim găurile negre de masă stelară și de masă intermediară …

Căutarea a fost publicată în Notificări lunare ale Royal Astronomical Society.