Ny studie: Hur galaxers "hjärtslag och andning" förlänger deras livslängd genom svarta hål och jetstrålar

StockholmEn ny studie visar att galaxer kan styra sin egen tillväxt. Detta hindrar dem från att bli för stora eller för unga. Studien, publicerad i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, hjälper till att förklara varför galaxer inte är större än vi trodde de skulle vara.

Forskare vid University of Kent har upptäckt en viktig process. De fann att det supermassiva svarta hålet i centrum av en galax styr gasflödet i galaxen med hjälp av två snabbgående jetstrålar. Dessa strålar skickar ut impulser som skapar vågor, vilka hjälper till att reglera mängden gas som kommer in i galaxen. Denna process påverkar hur nya stjärnor bildas.

Här är de upptäckta komponenterna:

• Det svarta hålet i galaxens centrum kan liknas vid ett hjärta.
• Supersoniska strålar som släpps ut av det svarta hålet fungerar som lungor.
• Pulser från det svarta hålet skapar tryckvågor.
• Dessa vågor bromsar gasupptagningen, vilket minskar stjärnbildningen.

Carl Richards, en doktorand, ledde studien. Han använde simuleringar för att testa hur jetstrålar påverkar galaxens tillväxt. Simuleringarna visade att de högtrycksstrålarna skapar ljudvågor. Dessa vågor färdas genom galaxen och bromsar gasupptaget.

Läs också:

Idag · 04:08

Rödljus stoppar skadedjur: insektslivet upphör

Tryckvågor som dessa har observerats tidigare. Till exempel har Perseus galaxhop vågor i sina gasklotsar. Dessa vågor antogs bidra till att hålla galaxens miljö stabil, men forskarna visste inte varifrån de kom. Denna studie förklarar att vågorna orsakas av ett pulserande svart hål i galaxens centrum.

Professor Michael Smith, en av författarna, påpekade att pulsernas hastighet från det svarta hålet spelar en avgörande roll. Om pulserna går för snabbt eller för långsamt kan galaxen inte växa korrekt. Studien visade att rätt hastighet håller galaxens gas under kontroll och ger också energi till det svarta hålet.

Viktiga observationer:

• Simulationer visade hur jetpulser reglerar galaxens storlek.
• Pulserna skapar vågor som saktar ner gasens absorption i stjärnor.
• Detta hindrar galaxen från att växa för snabbt eller dö i förtid.
• Svart hål-pulser måste ha en optimal frekvens för att vara effektiva.

Detta system har troligen bidragit till att forma de galaxer vi ser idag. Utan det skulle galaxerna ha förbrukat sitt gasförråd och försvunnit vid det här laget. Detta ger oss ett nytt sätt att förstå hur galaxer utvecklas och blir mer långlivade.