Una nueva simulación por computadora ayuda a explicar la existencia de agujeros negros supermasivos desconcertantes observados en el universo primitivo. La simulación se basa en un código de computadora utilizado para comprender el acoplamiento de la radiación y ciertos materiales.
"Los agujeros negros supermasivos tienen un límite de velocidad que gobierna qué tan rápido y qué tan grandes pueden crecer", dijo Joseph Smidt de la División de Diseño Teórico en el Laboratorio Nacional de Los Alamos, "El descubrimiento relativamente reciente de agujeros negros supermasivos en el desarrollo temprano deel universo planteó una pregunta fundamental, ¿cómo llegaron a ser tan grandes y rápidos? "
Utilizando códigos de computadora desarrollados en Los Alamos para modelar la interacción de la materia y la radiación relacionada con la misión de administración de existencias del Laboratorio, Smidt y sus colegas crearon una simulación de estrellas colapsadas que resultaron en la formación de agujeros negros supermasivos en menos tiempo del esperado, cosmológicamente hablando,en los primeros mil millones de años del universo.
"Resulta que si bien los agujeros negros supermasivos tienen un límite de velocidad de crecimiento, ciertos tipos de estrellas masivas no lo tienen", dijo Smidt. "Preguntamos, ¿qué pasaría si pudiéramos encontrar un lugar donde las estrellas pudieran crecer mucho más rápido, tal vez para eltamaño de muchos miles de soles; ¿podrían formar agujeros negros supermasivos en menos tiempo? "
Un video sobre el descubrimiento está disponible aquí: http://www.youtube.com/watch?v=LD4xECbHx_I&feature=youtu.be
Resulta que el modelo de computadora de Los Alamos no solo confirma la posibilidad de una rápida formación de agujeros negros supermasivos, sino que también se ajusta a muchos otros fenómenos de agujeros negros que los astrofísicos observan rutinariamente. La investigación muestra que los agujeros negros supermasivos simulados también están interactuandocon galaxias de la misma manera que se observa en la naturaleza, incluidas las tasas de formación de estrellas, los perfiles de densidad de galaxias y las tasas térmicas y de ionización en gases.
"Esto fue en gran medida inesperado", dijo Smidt. "Pensé que esta idea de hacer crecer una estrella masiva en una configuración especial y formar un agujero negro con el tipo correcto de masas era algo que podríamos aproximar, pero ver que el agujero negro induceLa formación de estrellas y la dinámica de las formas que hemos observado en la naturaleza fue realmente la guinda del pastel "
Un área de misión clave en el Laboratorio Nacional de Los Alamos es comprender cómo interactúa la radiación con ciertos materiales. Debido a que los agujeros negros supermasivos producen grandes cantidades de radiación caliente, su comportamiento ayuda a probar códigos de computadora diseñados para modelar el acoplamiento de radiación y materia. Los códigos sonutilizado, junto con experimentos a gran y pequeña escala, para garantizar la seguridad y la eficacia del elemento disuasorio nuclear de EE. UU.
"Hemos llegado a un punto en Los Alamos", dijo Smidt, "con los códigos de computadora que estamos usando, la comprensión física y las instalaciones de supercomputación, que podemos hacer cálculos detallados que replican algunas de las fuerzas que conducenla evolución del universo "
Trabajo de investigación disponible en http://arxiv.org/pdf/1703.00449.pdf
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Nacional de Los Alamos . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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