Las simulaciones por computadora realizadas por astrofísicos en la Universidad de Tohoku en Japón, han revelado una nueva teoría para el origen de los agujeros negros supermasivos. En esta teoría, los precursores de los agujeros negros supermasivos crecen al tragar no solo gas interestelar, sino también estrellas más pequeñas comobueno, esto ayuda a explicar la gran cantidad de agujeros negros supermasivos observados hoy.
Casi todas las galaxias del Universo moderno tienen un agujero negro supermasivo en su centro. Sus masas a veces pueden alcanzar hasta 10 mil millones de veces la masa del Sol. Sin embargo, su origen sigue siendo uno de los grandes misterios de la astronomía.La teoría es el modelo de colapso directo donde las nubes primordiales de gas interestelar colapsan bajo la gravedad propia para formar estrellas supermasivas que luego evolucionan a agujeros negros supermasivos, pero estudios anteriores han demostrado que el colapso directo solo funciona con gas prístino que consiste solo de hidrógeno y helio.elementos como el carbono y el oxígeno cambian la dinámica del gas, lo que hace que el gas colapsante se fragmente en muchas nubes más pequeñas que forman sus propias estrellas pequeñas, en lugar de unas pocas estrellas supermasivas. El colapso directo del gas prístino solo no puede explicar la gran cantidad deagujeros negros supermasivos vistos hoy.
Sunmyon Chon, becario postdoctoral en la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia y la Universidad de Tohoku y su equipo utilizaron el Observatorio Astronómico Nacional de la supercomputadora "ATERUI II" de Japón para realizar simulaciones 3D de alta resolución a largo plazo para probar la posibilidad de queLas estrellas supermasivas podrían formarse incluso en gas enriquecido con elementos pesados. La formación de estrellas en nubes de gas que incluyen elementos pesados ha sido difícil de simular debido al costo computacional de simular la división violenta del gas, pero avanza en el poder de cómputo, específicamente el alto cálculoLa velocidad de "ATERUI II" puesta en marcha en 2018 permitió al equipo superar este desafío. Estas nuevas simulaciones permiten estudiar la formación de estrellas a partir de nubes de gas con más detalle.
Contrariamente a las predicciones anteriores, el equipo de investigación descubrió que las estrellas supermasivas aún pueden formarse a partir de nubes de gas enriquecidas con elementos pesados. Como se esperaba, la nube de gas se rompe violentamente y se forman muchas estrellas más pequeñas. Sin embargo, hay un fuerte flujo de gas hacia elcentro de la nube; las estrellas más pequeñas son arrastradas por este flujo y son tragadas por las estrellas masivas en el centro. Las simulaciones resultaron en la formación de una estrella masiva 10,000 veces más masiva que el Sol ". Esta es la primera vezque hemos demostrado la formación de un precursor de agujero negro tan grande en nubes enriquecidas en elementos pesados. Creemos que la estrella gigante así formada continuará creciendo y evolucionando en un agujero negro gigante ", dice Chon.
Este nuevo modelo muestra que no solo el gas primordial, sino también el gas que contiene elementos pesados puede formar estrellas gigantes, que son las semillas de los agujeros negros ". Nuestro nuevo modelo puede explicar el origen de más agujeros negros que los estudios anteriores,y este resultado conduce a una comprensión unificada del origen de los agujeros negros supermasivos ", dice Kazuyuki Omukai, profesor de la Universidad de Tohoku.
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Materiales proporcionado por Institutos Nacionales de Ciencias Naturales . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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