Nowe badanie: jak „tętno i oddychanie” galaktyk wydłuża ich żywotność dzięki czarnym dziurom

WarsawNowe badanie wskazuje, że galaktyki są w stanie regulować swój własny rozwój. To zapobiega ich nadmiernemu wzrostowi lub przedwczesnemu odmłodzeniu. Badanie, opublikowane w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, wyjaśnia, dlaczego galaktyki nie są większe, niż się spodziewaliśmy.

Naukowcy z Uniwersytetu w Kent odkryli istotny proces. Odkryli, że supermasywna czarna dziura znajdująca się w centrum galaktyki kontroluje przepływ gazu w galaktyce za pomocą dwóch szybko poruszających się dżetów. Te dżety wysyłają impulsy tworzące fale, które pomagają regulować ilość gazu wchodzącego do galaktyki. Proces ten ma wpływ na formowanie się nowych gwiazd.

Oto odkryte elementy:

• Czarna dziura w centrum galaktyki przypomina serce.
• Naddźwiękowe dżety emitowane przez czarną dziurę działają niczym płuca.
• Impulsy z czarnej dziury tworzą fale ciśnieniowe.
• Te fale spowalniają absorpcję gazu, co zmniejsza formowanie się gwiazd.

Carl Richards, doktorant, prowadził badania, podczas których zastosował symulacje do analizy wpływu dżetów na rozwój galaktyk. Symulacje wykazały, że wysoko ciśnieniowe dżety generują fale dźwiękowe, które przemieszczają się przez galaktykę, spowalniając pobieranie gazu.

Zobacz również:

Dzisiaj · 04:08

Owady na czerwonym świetle: tajemnice mechanizmów hamowania

Takie fale ciśnieniowe były już wcześniej obserwowane. Na przykład, w gromadzie galaktyk w Perseuszu występują fale w chmurach gazu. Uważano, że pomagają one utrzymać stabilne warunki w otoczeniu galaktyki, ale naukowcy nie znali ich pochodzenia. Niniejsze badanie wyjaśnia, że fale są wywoływane przez pulsującą czarną dziurę w centrum galaktyki.

Profesor Michael Smith, jeden z autorów badania, stwierdził, że prędkość pulsacji czarnej dziury ma kluczowe znaczenie. Jeżeli pulsacje są zbyt szybkie lub zbyt wolne, galaktyka nie może się prawidłowo rozwijać. Badanie wykazało, że odpowiednia prędkość pozwala kontrolować gaz w galaktyce i jednocześnie zasilać czarną dziurę.

Kluczowe obserwacje:

• Symulacje wykazały, że impulsy odrzutowe regulują rozmiar galaktyki.
• Impulsy te tworzą fale, które spowalniają wchłanianie gazu w gwiazdy.
• To zapobiega zbyt szybkiemu wzrostowi galaktyki lub jej przedwczesnemu obumarciu.
• Impulsy czarnych dziur muszą występować w optymalnym tempie, aby były skuteczne.

Ten system prawdopodobnie odegrał kluczową rolę w kształtowaniu się galaktyk, które obserwujemy obecnie. Bez jego udziału galaktyki już dawno wyczerpałyby zapasy gazu i przestałyby istnieć. Dzięki temu zyskujemy nowe spojrzenie na to, jak galaktyki rozwijają się i utrzymują przez dłuższy czas.