stringtranslate.com

Квази-звезда

Сравнение размеров гипотетической квазизвезды с некоторыми крупнейшими известными звездами .
Квазизвезда, визуализированная с помощью Celestia

Квазизвезда (также называемая звездой черной дыры ) — гипотетический тип чрезвычайно массивной и яркой звезды , которая могла существовать на ранних этапах истории Вселенной . Считается, что они жили около 7–10 миллионов лет из-за своей огромной массы . [ требуется ссылка ] В отличие от современных звезд, которые питаются от ядерного синтеза в своих ядрах, энергия квазизвезды исходит от материала, падающего в черную дыру в ее ядре. Они были впервые предложены в 1960-х годах и с тех пор предоставили ценную информацию о ранней Вселенной , образовании галактик и поведении черных дыр . Хотя они не были обнаружены, они считаются возможными прародителями сверхмассивных черных дыр . [1]

Формирование и свойства

Квазизвезда могла бы образоваться из ядра большой протозвезды, коллапсирующей в черную дыру , где внешние слои протозвезды достаточно массивны, чтобы поглотить образовавшийся выброс энергии, не будучи сдутой или упавшей в черную дыру, как это происходит с современными сверхновыми . Такая звезда должна была бы иметь массу не менее 1000 солнечных масс (2,0 × 10 33  кг). [2] Квазизвезды также могли образоваться из гало темной материи, втягивающих огромные количества газа посредством гравитации, что может производить сверхмассивные звезды с массами в десятки тысяч солнечных. [3] [4] Образование квазизвезд могло произойти только на ранних этапах развития Вселенной, до того, как водород и гелий были загрязнены более тяжелыми элементами; таким образом, они могли быть очень массивными звездами населения III . [5] Такие звезды затмили бы VY Canis Majoris , Mu Cephei и VV Cephei A , три из крупнейших известных современных звезд .

После того, как черная дыра образовалась в ядре протозвезды, она продолжила бы генерировать большое количество лучистой энергии от падения звездного материала. Этот постоянный выброс энергии противодействовал бы силе гравитации , создавая равновесие, подобное тому, которое поддерживает современные звезды, основанные на термоядерном синтезе. [6] Квазизвезды имели бы короткую максимальную продолжительность жизни, приблизительно 7 миллионов лет, [7] в течение которых черная дыра в ядре выросла бы примерно до 1000–10 000 солнечных масс (2 × 10 33 –2 × 10 34  кг). [1] [6] Эти черные дыры промежуточной массы были предложены в качестве прародителей современных сверхмассивных черных дыр, таких как та, что находится в центре Галактики .

Предполагается, что квазизвезды имеют температуру поверхности выше 10 000 К (9 700 °C). [6] При таких температурах каждая из них будет примерно такой же яркой, как небольшая галактика. [1] По мере того, как квазизвезда со временем остывает, ее внешняя оболочка становится прозрачной, пока не остынет еще больше до предельной температуры 4 000 К (3 730 °C). [6] Эта предельная температура ознаменует конец жизни квазизвезды, поскольку при этой предельной температуре или ниже гидростатического равновесия не существует . [6] Затем объект быстро рассеется, оставив после себя черную дыру промежуточной массы . [6]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc Баттерсби, Стивен (29 ноября 2007 г.). «Крупнейшие черные дыры могут расти внутри «квазизвезд». New Scientist .
  2. ^ Болл, Уоррик Х.; Тут, Кристофер А.; Житков, Анна Н.; Элдридж, Джон Дж. (2011). «Структура и эволюция квазизвезд». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 414 (3): 2751–2762. arXiv : 1102.5098 . Bibcode : 2011MNRAS.414.2751B. doi : 10.1111/j.1365-2966.2011.18591.x .
  3. ^ Saplakoglu, Yasemin (29 сентября 2017 г.). «Zeroing In on How Supermassive Black Holes Formed». Scientific American . Получено 8 апреля 2019 г. .
  4. ^ Джонсон-Го, Мара (20 ноября 2017 г.). «Приготовление сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной». Astronomy.com . Получено 8 апреля 2019 г. .
  5. ^ Болл, Уоррик Х.; Тут, Кристофер А.; Житков, Анна Н.; Элдридж, Джон Дж. (1 июля 2011 г.). «Структура и эволюция квазизвезд: Структура и эволюция квазизвезд». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 414 (3): 2751–2762. arXiv : 1102.5098 . Bibcode : 2011MNRAS.414.2751B. doi : 10.1111/j.1365-2966.2011.18591.x .
  6. ^ abcdef Бегельман, Митч; Росси, Елена; Армитаж, Филипп (2008). «Квазизвезды: аккрецирующие черные дыры внутри массивных оболочек». MNRAS . 387 (4): 1649–1659. arXiv : 0711.4078 . Bibcode :2008MNRAS.387.1649B. doi : 10.1111/j.1365-2966.2008.13344.x . S2CID  12044015.
  7. ^ Шлейхер, Доминик РГ; Палла, Франческо; Феррара, Андреа; Галли, Даниэле; Латиф, Мухаммад (25 мая 2013 г.). "Массивные фабрики черных дыр: сверхмассивное и квазизвездное образование в первичных гало". Астрономия и астрофизика . 558 : A59. arXiv : 1305.5923 . Bibcode :2013A&A...558A..59S. doi :10.1051/0004-6361/201321949. S2CID  119197147.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки