Näin kvasaarit syntyivät – lähtökohtana valtavasti nykyisiä suuremmat tähdet
Kvasaarien ytimissä sijaitsevat supermassiiviset mustat aukot kehittyivät todella nopeasti älyttömän suuriksi. Uusi tietokonesimulaatio paljasti, miten tämä oli mahdollista.
Varhaisessa maailmankaikkeudessa tiedetään olleen jopa miljardien Aurinkojen massaisia mustia aukkoja. Ne ahmivat ympärillään olevaa ainetta sisuksiinsa ja samalla tuottivat valtavasti säteilyä.
Nämä mustat aukot toimivat kvasaarien eli aktiivisten galaksien ytiminä.
Pitkään kestäneistä tutkimuksista huolimatta ensimmäisten kvasaarien syntytarina on ollut hämärän peitossa. Nyt tutkijat uskovat selvittäneensä jo lähes kaksi vuosikymmentä vaivanneen mysteerin.
Aiemmat tietokonesimulaatiot olivat todistaneet, että varhaisia kvasaareita olisi voinut syntyä harvinaisten, kylmien ja voimakkaiden kaasuvirtojen risteyksissä. Ongelmana oli, että kvasaari vaati siemeneksi myös 100 000 Auringon massaisen mustan aukon.
Vaikka tällainen musta aukko on pieni täysikokoisen kvasaarin mustaan aukkoon verrattuna, se on silti melkoinen jättiläinen, jota ei ole helppo muodostaa. Esimerkiksi nykyiset massiiviset tähdet voivat romahtaa vain noin 10–100 Auringon massaisiksi mustiksi aukoiksi.
Nyt julkaistun tietokonemallinnuksen mukaan samat kylmät kaasuvirrat, jotka mahdollistavat kvasaarien kehittymisen, mahdollistivat myös poikkeuksellisen kookkaiden tähtien synnyn.
"Kylmä virta tuotti pilveen turbulenssia, joka esti normaalien tähtien muodostumisen, kunnes pilvestä tuli niin massiivinen, että se romahti katastrofaalisesti oman painonsa alla", kertoo Daniel Whalen Portsmouthin yliopistosta.
Näin simulaatiossa rakentui jopa 40 000 Auringon massainen tähti. Se olisi loistanut vain lyhyen hetken ajan ennen romahtamistaan mustaksi aukoksi.
Aiheesta julkaistu tutkimus (englanniksi)