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暴走ブラックホールの合体により超大質量ブラックホールが形成された可能性がある

研究者らは、宇宙論的シミュレーションを使用して、単一の矮小銀河の形成に焦点を当てて、最初の 7 億年の宇宙の歴史を再現しました。彼らの仮想銀河では、冷たいガス雲が暗黒物質のハローの中で崩壊するにつれて、星の波が短く爆発的に誕生しました。ガルシア氏が予想していたように、1 回のスターバーストの後に安定した霧雨が星を形成するのではなく、星の誕生には 2 つの主要なラウンドがあった。星の群れ全体がクリスマスツリーのライトのように輝き始めました。 「初期の宇宙は信じられないほど混雑した場所でした」とガルシア氏は言う。 「ガス雲はより密度が高く、星はより速く形成されました。そのような環境では、重力によって星がこれらの緊密に結合された系に集まるのは自然なことです。」 これらのクラスターは最初は銀河の周りに散らばっていましたが、排水溝を流れる水のように中心に向かって落ちました。そこに到達すると、それらは合体して核星団と呼ばれる 1 つの巨大クラスターを作成しました (銀河の核にあるためこの名前が付けられました)。若い銀河の中心部は100万個の太陽の光で輝き、超大質量ブラックホールが形成される準備を整えた可能性がある。 超高密度星団の形成シミュレーション。 シミュレーションを以前のものよりも正確にするために、一見単純な調整が必要でした。 「ほとんどのシミュレーションは、計算をより実践的にするために物事を単純化しますが、そうすると現実性が犠牲になります」とガルシア氏は言います。 「私たちは、星形成が以前のモデルのように一定の速度で進むのではなく、局所的な条件に応じて変化することを可能にする改良されたモデルを使用しました。」 メリーランド大学のスーパーコンピューティング施設 Zaratan を使用して、ガルシア氏は MacBook では 12 年かかる作業を 6 か月で達成しました。 一部の雲はガスの 80 パーセントを星に変換しました。これは、今日近くの銀河で通常見られる 2 パーセントと比較すると、猛烈な速度です。雲は生命を吹き込み、相互の重力によって互いに保持された生まれたばかりの星の集団となり、宇宙のごく初期に超大質量ブラックホールが形成されるための新たな経路を照らしました。 鶏か卵か? 私たちの銀河を含むほとんどの銀河は、超大質量ブラック ホールの周りにある核星団によって支えられています。しかし、この 2 つの間の関係は少し曖昧です。怪物ブラック ホールが形成され、その後星々を引き寄せたのでしょうか、それとも星団自体がブラック ホールを生み出したのでしょうか? #暴走ブラックホールの合体により超大質量ブラックホールが形成された可能性がある

暴走ブラックホールの合体により超大質量ブラックホールが形成された可能性がある

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2025-11-10 17:37:00

研究者らは、宇宙論的シミュレーションを使用して、単一の矮小銀河の形成に焦点を当てて、最初の 7 億年の宇宙の歴史を再現しました。彼らの仮想銀河では、冷たいガス雲が暗黒物質のハローの中で崩壊するにつれて、星の波が短く爆発的に誕生しました。ガルシア氏が予想していたように、1 回のスターバーストの後に安定した霧雨が星を形成するのではなく、星の誕生には 2 つの主要なラウンドがあった。星の群れ全体がクリスマスツリーのライトのように輝き始めました。

「初期の宇宙は信じられないほど混雑した場所でした」とガルシア氏は言う。 「ガス雲はより密度が高く、星はより速く形成されました。そのような環境では、重力によって星がこれらの緊密に結合された系に集まるのは自然なことです。」

これらのクラスターは最初は銀河の周りに散らばっていましたが、排水溝を流れる水のように中心に向かって落ちました。そこに到達すると、それらは合体して核星団と呼ばれる 1 つの巨大クラスターを作成しました (銀河の核にあるためこの名前が付けられました)。若い銀河の中心部は100万個の太陽の光で輝き、超大質量ブラックホールが形成される準備を整えた可能性がある。

超高密度星団の形成シミュレーション。

シミュレーションを以前のものよりも正確にするために、一見単純な調整が必要でした。 「ほとんどのシミュレーションは、計算をより実践的にするために物事を単純化しますが、そうすると現実性が犠牲になります」とガルシア氏は言います。 「私たちは、星形成が以前のモデルのように一定の速度で進むのではなく、局所的な条件に応じて変化することを可能にする改良されたモデルを使用しました。」

メリーランド大学のスーパーコンピューティング施設 Zaratan を使用して、ガルシア氏は MacBook では 12 年かかる作業を 6 か月で達成しました。

一部の雲はガスの 80 パーセントを星に変換しました。これは、今日近くの銀河で通常見られる 2 パーセントと比較すると、猛烈な速度です。雲は生命を吹き込み、相互の重力によって互いに保持された生まれたばかりの星の集団となり、宇宙のごく初期に超大質量ブラックホールが形成されるための新たな経路を照らしました。

鶏か卵か?

私たちの銀河を含むほとんどの銀河は、超大質量ブラック ホールの周りにある核星団によって支えられています。しかし、この 2 つの間の関係は少し曖昧です。怪物ブラック ホールが形成され、その後星々を引き寄せたのでしょうか、それとも星団自体がブラック ホールを生み出したのでしょうか?

#暴走ブラックホールの合体により超大質量ブラックホールが形成された可能性がある

執筆者について: nipponese

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