Un triplet rar de quasari formează cel mai masiv obiect din Univers

Găurile negre ultramasive sunt cele mai masive obiecte din Univers. Masa lor poate atinge milioane și miliarde de mase solare. Simulările pe supercomputerul Frontera de la TACC au ajutat astrofizicienii să dezvăluie originea găurilor negre ultramasive formate acum aproximativ 11 miliarde de ani.

„Am descoperit că unul dintre posibilele canale de formare a găurilor negre ultramasive provine din fuziunea extremă a galaxiilor masive care, cel mai probabil, are loc în epoca amiezii cosmice”, a declarat Yueying Ni, cercetător postdoctoral la Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Ni este autorul principal al unei lucrări publicate în The Astrophysical Journal, care a descoperit formarea găurilor negre ultramasive din fuziunea quasarilor tripli, sisteme de trei nuclee galactice iluminate de gaz și praf care cad într-o gaură neagră supermasivă.

Lucrând mână în mână cu datele telescopului, simulările computaționale îi ajută pe astrofizicieni să completeze piesele lipsă privind originea stelelor și a obiectelor exotice precum găurile negre.

Masa lor poate atinge milioane și miliarde de mase solare

Una dintre cele mai mari simulări cosmologice realizate până în prezent se numește Astrid, dezvoltată în colaborare cu Ni. Este cea mai mare simulare din punct de vedere al particulelor, sau al încărcăturii de memorie în domeniul simulărilor de formare a galaxiilor.

„Scopul științific al Astrid este de a studia formarea galaxiilor, găurile negre supermasive și reionizarea de-a lungul istoriei cosmice”, a explicat Yueying Ni. Astrid modelează volume mari ale cosmosului, care se întind pe sute de milioane de ani-lumină, dar poate ajunge la o rezoluție foarte mare.

Ni a dezvoltat Astrid folosind supercomputerul Frontera al Texas Advanced Computing Center (TACC), cel mai puternic supercomputer academic din SUA, finanțat de National Science Foundation(NSF). ,,Frontera este singurul sistem în care am efectuat Astrid din prima zi. Este o simulare pur bazată pe Frontera”, a continuat Ni.

Frontera este ideală pentru simulările Astrid ale lui Ni datorită capacității sale de a susține aplicații de mari dimensiuni care au nevoie de mii de noduri de calcul, sistemele fizice individuale de procesoare și memorie care sunt exploatate împreună pentru unele dintre cele mai dificile calcule din știință, scrie EurekAlert.

Simulările arată ceva complet halucinant

„Am folosit 2.048 de noduri, maximul permis în coada mare, pentru a lansa această simulare în mod curent. Acest lucru este posibil doar pe supercomputere mari precum Frontera”, a declarat Ni.

Descoperirile sale din simulările Astrid arată ceva complet halucinant – formarea găurilor negre poate atinge o limită superioară teoretică de 10 miliarde de mase solare. „Este o sarcină foarte dificilă din punct de vedere computațional. Dar nu poți prinde aceste obiecte rare și extreme decât cu ajutorul unei simulări de volum mare”, a spus Ni.

„Ceea ce am găsit sunt trei găuri negre ultramasive care și-au adunat masa în timpul amiezii cosmice, momentul din urmă cu 11 miliarde de ani în care formarea stelelor, nucleele galactice active (AGN) și găurile negre supermasive în general și-au atins activitatea maximă”, a adăugat Ni.

Aproximativ jumătate din toate stelele din Univers s-au născut în timpul amiezii cosmice. Dovezile în acest sens provin din datele pe mai multe lungimi de undă ale numeroaselor sondaje de galaxii, cum ar fi Great Observatories Origins Deep Survey, unde spectrele galaxiilor îndepărtate spun despre vârstele stelelor sale, despre istoria formării stelelor și despre elementele chimice ale stelelor din interiorul acestora.

Vă recomandăm să mai citiți și:

O stea mai tânără decât omenirea, găsită în apropiere de gaura neagră din centrul Căii Lactee

Un obiect misterios este distrus de gaura neagră supermasivă din centrul Căii Lactee

Test de cultură generală. Care este diferența dintre o gaură neagră și o gaură de vierme?

Ce a început să facă o gaură neagră la scurt timp după ce a fost creată de oameni în laborator?