„Kozmické zrážky“ môžu uhasiť vznik hviezd v galaxiách

Abell 2597 je kupa galaxií, ktorá sa nachádza asi 1 miliardu svetelných rokov od Zeme. Prieskumy podobných galaxií naznačujú, že formovanie hviezd môže byť obmedzené formou kozmického zrážania. (Obrazový kredit: NASA/CXC/Michigan State University/G.Voit et al; Optický: NASA/STScI & DSS; H-alpha: Carnegie Obs./Magellan/W.Baade Telescope)

Mohutné galaxie netvoria takmer toľko hviezd, koľko je možné kvôli fenoménu známemu ako „kozmické zrážky“, tvrdí nová štúdia.

Keď sa medzihviezdny plyn rýchlo ochladí, kondenzuje a potom sa zrúti a vytvoria nové hviezdy. Všetky masívne galaxie sú však poháňané centrálou supermasívna čierna diera , ktorý môže ľahko chrliť vysokoenergetické žiarenie, ohrievať plyn a zastaviť tvorbu hviezd. Aj keď to astronómovia už dlho predpokladajú, „chýbajúcim kúskom skladačky bolo: Ako to vie?“ povedal hlavný autor Mark Voit, profesor astronómie na Michiganskej štátnej univerzite. „Čo spôsobuje, že táto vec vybuchla?“

Nová štúdia spája erupcie čiernej diery s počiatočným stavom medzihviezdneho plynu a zisťuje, že keď sa plyn ochladí natoľko, aby zapálil tvorbu hviezd, tieto studené oblaky padajú dolu (odtiaľ termín kozmické zrážky) na čiernu dieru a spúšťajú vysokoenergetickú energiu. trysky, ktoré zohrievajú plyn a zastavujú tvorbu hviezd. [Najpodivnejšie čierne diery vo vesmíre]

Všetko závisí od teploty. Pred niekoľkými rokmi astronómovia zistili, že v galaxiách, kde čierna diera spala, bol okolitý plyn veľmi horúci. Ale v galaxiách, kde bola čierna diera aktívna, bol okolitý plyn rozmanitejší a dokonca chladnejší, povedal Voit pre guesswhozoo.com.

Niektoré galaxie sú teda príliš horúce na to, aby ovplyvnili svoju čiernu dieru. Aj keď sa jedna oblasť začne ochladzovať, intenzita okolitého tepla jej zabráni v ďalšom ochladzovaní. Zamyslite sa nad tým, ako hodíte kocku ľadu do hrnca s vriacou vodou. Tá kocka ľadu nebude dlho držať.

V chladnejších galaxiách však môže byť plyn v blízkosti centrálnej čiernej diery dostatočne chladný na to, aby vytvoril hviezdy. Ale skôr, ako sa ich vytvorí priveľa, chladný plynový oblak prší na supermasívnu čiernu dieru, ktorá potom spustí energetické prúdy, ktoré tento chladný plynový oblak zohrejú a zabráni vzniku akýchkoľvek hviezd.

'Môžeme povedať, že typická predpoveď počasia pre centrum masívnej galaxie je táto: zamračené s možnosťou tepla z obrovskej čiernej diery,' spoluautor Greg Bryan, profesor astronómie na Kolumbijskej univerzite, uviedol vo vyhlásení.

Voit, Bryan a ich kolegovia pomocou röntgenového observatória Chandra a teleskopu južného pólu pozorovali 200 masívnych galaxií v strede kupy galaxií. Zistili, že dva vyššie uvedené mechanizmy regulujú tvorbu hviezd v závislosti od toho, či je galaxia nad alebo pod určitým teplotným prahom.

'Nastáva prechod, od peknej jasnej oblohy k zrazu veľmi zamračenej oblohe,' povedal Voit.

V prípade klastrov výrazne nad touto prahovou hodnotou sa akékoľvek vrecká studeného plynu rýchlo ohrejú v ich okolí. V prípade klastrov pod týmto prahom plyn ohrievajú kozmické zrážky. Cyklus zahrievania a chladenia poskytuje spätnoväzbovú slučku, ktorá reguluje rast galaxií.

'S týmto problémom bojujem už 25 rokov a je to, ako keby sa kúsky konečne spojili,' povedal Voit.

Vedci už začali skúmať ďalšie galaxie. 'Chceme zistiť, či sa tento princíp vzťahuje na menšie galaxie a aké sú tieto dôsledky,' povedal Voit. 'A môžem ti sľúbiť, že to dopadne naozaj dobre.' Ďalšie výsledky tímu sú momentálne v procese rozhodovania, ale čoskoro by mali byť zverejnené.

Počiatočná štúdia bola uverejnená 20. januára v časopise Nature .

Sledujte Shannon Hall na Twitteri @ShannonWHall . Nasleduj nás @Spacedotcom , Facebook a Google+ . Pôvodný článok na guesswhozoo.com