Моделирование на суперкомпьютере Frontera помогло астрофизикам раскрыть происхождение сверхмассивных черных дыр, образовавшихся около 11 миллиардов лет назад.
Юинг Ни (Yueying Ni), научный сотрудник Гарвардского университета, является ведущим автором статьи, опубликованной в Astrophysical Journal Letters в декабре 2022 года, в которой было объявлено об обнаружении формирования сверхмассивной черной дыры в результате слияния тройных квазаров, систем из трех галактических ядер, освещенных газом и пылью, падающих в сверхмассивную черную дыру.
Работая рука об руку с данными телескопа, вычислительное моделирование помогает астрофизикам заполнить недостающие сведения о происхождении звезд и экзотических объектов, таких как черные дыры.
Одна из крупнейших космологических симуляций на сегодняшний день называется Астрид (Astrid). Она была разработана при участии Юинг Ни. Это самая большая симуляция моделирования образования галактик.
Астрид показывают нечто совершенно ошеломляющее — образование черных дыр может достигать теоретического верхнего предела в 10 миллиардов солнечных масс.
«Это очень сложная вычислительная задача. Но вы можете уловить эти редкие и экстремальные объекты только с помощью моделирования большого объема», — сказала Юинг Ни.
Исследовательская группа Ни обнаружила, что три сверхмассивные черные дыры накопили свою массу в “космический полдень” (11 миллиардов лет назад), когда звездообразование, активные ядра галактик и сверхмассивные черные дыры достигли своего пика активности.
Источник: Yueying Ni et al, Ultramassive Black Holes Formed by Triple Quasar Mergers at z ∼ 2, The Astrophysical Journal Letters (2022). DOI: 10.3847/2041-8213/aca160