شبیه سازی کیهانی، تکامل دنیا از بیگ بنگ تا امروز را آنالیز می نماید - ایپتن

به گزارش خبرنگار فناوری خبرنگاران، محققان دانشگاه ییل در مطالعات جدید یک ارتباط خاص بین سیاه چاله ها عظیم و کهکشان های میزبان آن ها یافته اند. این ارتباط می تواند برای درک شکل گیری کهکشان و چگونگی رشد کهکشان سیاه چاله های آن ها به ما یاری کند.

سیاه چاله نقطه ای در فضاست، جایی که ماده بسیار فشرده و سخت شده و گرانش بسیار شدید است. این گرانش به اندازه ای قوی است که حتی نور هم نمی تواند از آن فرار کند. سیاه چاله ها می توانند به اندازه یک اتم کوچک یا آنقدر بزرگ باشند که قطرهایشان میلیون ها کیلومتر باشد. بزرگترین آن ها سیاه چاله ابرغول آسا است که جرمی معادل میلیون ها یا میلیارد ها خورشید دارد.

سیاه چاله های ابرغول آسا اغلب در مرکز کهکشان های بزرگ مثل کهکشان ما، راه شیری، وجود دارند. اگر چه سیاه چاله های ابرغول آسا از نظر تئوری وجود داشتند، اما اولین نشانه های شهودی آن ها در دهه 1960 مشاهده شد. اوایل سال جاری نیز تلسکوپ Event Horizon اولین تصویر نیمرخ سیاه چاله ای در کهکشان Messier 87 را منتشر کرد. اختر فیزیکدانان همچنان نظریه پردازی درباره سیاه چاله ها را ادامه می دهند. نظریه هایی که چگونگی رشد و درخشش سیاه چاله ها و تعامل آن ها با کهکشان های میزبانشان در محیط فضایی را نشان می دهند.

عدم قطعیت بسیاری درباره ارتباط کهکشان- سیاه چاله وجود دارد. به ویژه اینکه آیا رشد سیاه چاله با ستاره ها مرتبط است یا نه؟ این نتایج نشانه های کاملتری برای اثبات شواهدی است که سرعت رشد سیاه چاله ها را کاملا به سرعت رشد ستاره های کهکشان میزبان ربط می دهد.

گروه تحقیقاتی به سرپرستی ناتاراجان از دستگاه های پیشرفته شبیه سازی برای اکتشافاتشان استفاده نموده اند. این شبیه سازی کیهانی به نام رومولوس تکامل دنیا را از بیگ بنگ تا به امروز را آنالیز می نماید و شامل هزاران کهکشان شبیه سازی شده است که در کیهان مستقرند. شبیه سازی رومولوس با کیفیت ترین تصاویر لحظه ای از رشد سیاه چاله ها را ارائه می دهد. این تصاویر نگاه دقیق تری از چگونگی رشد سیاه چاله ها در کهکشان های مختلف میزبان، از بزرگترین کهکشان مرکزی خوشه کهکشانی گرفته تا کهکشان ها کوتوله پراکنده، را به ما نشان می دهد.

یکی از دانشجویان ناتاراجان گفت: در زمانی که محرک های رشد سیاه چاله مبهم است این شبیه سازی می تواند یک تصویر ساده برای درک بهتر ارائه دهد. آن ها با ستاره های مستقل از کهکشان، محیط های بزرگتر یا مبدا کیهانی رشد می نمایند.

یکی از خیره نماینده ترین یافته های این مطالعه چگونگی تعامل سیاه چاله ها با میزبانشان است. این تحقیقات ارتباط خود تصحیحی میان سیاه چاله ها و کهکشان های میزبانشان را که مستقل از محیطشان است، یافته است. اگر سیاه چاله ها سریع رشد نمایند به طوری که برای خانه های کهکشانیشان بزرگ باشند، رشد آن ها نسبت به کهکشان با توجه به فرآیند های فیزیکی کندتر از کهکشان می گردد. از طرف دیگر اگر سیاه چاله ها برای کهکشانشان کوچک باشند سرعت رشد آن ها با توجه به کهکشان افزایش یافته و کمبود را جبران می نماید.