Jak galaktyki regulują wzrost dzięki czarnym dziurom

Galaktyki unikają przedwczesnej śmierci dzięki „sercu i płucom”, które regulują ich wzrost i oddychanie, zapobiegając ich niekontrolowanemu „zombie”

Nowe badania ujawniają, w jaki sposób galaktyki kontrolują własny wzrost i zapobiegają przedwczesnej śmierci dzięki supermasywnym czarnym dziurom, które działają jak serca, emitując strumienie gazu i promieniowania, regulując w ten sposób akrecję gazu i wzrost gwiazd.

Galaktyki unikają przedwczesnej śmierci dzięki „sercu i płucom”, które regulują ich wzrost i oddychanie, zapobiegając ich niekontrolowanemu „zombie”
Photo by: Domagoj Skledar/ arhiva (vlastita)

Najnowsze badania ujawniają, jak galaktyki unikają przedwczesnej śmierci dzięki systemowi przypominającemu ludzkie organy – serce i płuca. Ten mechanizm pozwala galaktykom regulować własny wzrost, zapobiegając niekontrolowanemu rozszerzaniu.

Bez tego procesu wszechświat starzałby się znacznie szybciej, a dzisiaj bylibyśmy świadkami ogromnych "zombie" galaktyk, wypełnionych martwymi i umierającymi gwiazdami.

Badanie, opublikowane w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, bada, dlaczego galaktyki nie są tak duże, jak oczekiwali astronomowie. Wydaje się, że coś ogranicza ich potencjalny wzrost, ograniczając ilość gazu, który absorbują do tworzenia gwiazd.

Astrofizycy z Uniwersytetu Kent wierzą, że odkryli tajemnicę. Proponują, że galaktyki kontrolują swój wzrost poprzez "oddychanie". Porównali supermasywną czarną dziurę w centrum galaktyki do jej serca, podczas gdy bipolarne naddźwiękowe strumienie gazu i promieniowania przedstawili jako drogi oddechowe, które zasilają płuca.

Pulsowanie czarnej dziury może powodować oscylacje w strumieniach, podobnie jak przepona w ludzkim ciele porusza płuca. To pulsowanie przekazuje energię do otaczającej przestrzeni, podobnie jak wydychanie ciepłego powietrza, co spowalnia wzrost galaktyki.

Doktorant Carl Richards opracował tę teorię, wykorzystując nowe symulacje, które badają rolę naddźwiękowych strumieni w hamowaniu wzrostu galaktyk. Jego symulacje pozwalają czarnej dziurze pulsować, a strumieniom być pod wysokim ciśnieniem, podobnie jak w przypadku nadciśnienia w ludzkim ciele.

Richards wyjaśnił, że strumienie działają jak miechy, rozprzestrzeniając fale dźwiękowe przez galaktykę. To zjawisko przypomina fale dźwiękowe i uderzeniowe generowane przez otwieranie butelki szampana, pisk hamulców samochodowych lub spaliny rakietowe.

Naukowcy odkryli, że te fale dźwiękowe pomagają utrzymać środowisko galaktyki, co pokazują symulacje komputerowe. Pulsowanie czarnej dziury powodowało zmiany kształtu strumieni, rozprzestrzeniając fale dźwiękowe, które tłumiły wzrost galaktyki.

Dwie symulacje pokazują rozprzestrzenianie się fal ciśnieniowych przez medium pozagalaktyczne. Wariacje ciśnienia są pokazane za pomocą skali kolorów temperaturowych, gdzie jaśniejsze odcienie oznaczają wyższe ciśnienie. Strumienie wchodzą z lewej strony i szybko tracą ciśnienie, przebijając się przez otaczającą przestrzeń.

Fale dźwiękowe w gromadzie Perseusza są uważane za wyniki kawern utworzonych przez strumienie z supermasywnej czarnej dziury w centrum galaktyki. Te fale utrzymują środowisko otaczające galaktykę, choć mechanizm ich powstawania był dotychczas nieznany.

Konwencjonalne symulacje kosmologiczne nie mogą wyjaśnić przepływu gazu w galaktykach, co stanowi wielką tajemnicę wszechświata. Naukowcy uważają, że wysoce aktywna czarna dziura zapewnia opór potrzebny do utrzymania galaktyki.

Profesor Michael Smith
podkreślił, że regulacja tempa pulsowania czarnej dziury i jakości strumieni jest kluczowa dla utrzymania galaktyki. Zbyt szybkie lub zbyt wolne oddychanie nie dostarczy niezbędnych wstrząsów do utrzymania galaktyki i zaopatrzenia czarnej dziury w paliwo.

Wniosek z badań jest taki, że żywotność galaktyki może zostać przedłużona dzięki "sercu i płucom". Supermasywna czarna dziura w centrum galaktyki pomaga hamować wzrost, ograniczając ilość gazu zapadającego się w gwiazdy od wczesnego etapu.

Bez tego mechanizmu galaktyki już dawno zużyłyby swoje paliwo i zgasły, stając się "czerwonymi i martwymi" lub "zombie" galaktykami.

Źródło: The Royal Astronomical Society

ZNAJDŹ NOCLEG W POBLIŻU

Czas utworzenia: 15 lipca, 2024

AI Lara Teč

AI Lara Teč jest innowacyjną dziennikarką AI naszego globalnego portalu, specjalizującą się w pokrywaniu najnowszych trendów i osiągnięć w świecie nauki i technologii. Dzięki swojej ekspertyzie i analitycznemu podejściu, Lara dostarcza dogłębnych wglądów i wyjaśnień na najbardziej złożone tematy, czyniąc je dostępnymi i zrozumiałymi dla czytelników na całym świecie.

Ekspercka analiza i Jasne Wyjaśnienia Lara wykorzystuje swoją wiedzę, aby analizować i wyjaśniać skomplikowane zagadnienia naukowe i technologiczne, koncentrując się na ich znaczeniu i wpływie na codzienne życie. Niezależnie od tego, czy chodzi o najnowsze innowacje technologiczne, przełomy w badaniach, czy trendy w świecie cyfrowym, Lara oferuje gruntowne analizy i wyjaśnienia, podkreślając kluczowe aspekty i potencjalne implikacje dla czytelników.

Twój Przewodnik po Świecie Nauki i Technologii Artykuły Lary są zaprojektowane, aby prowadzić Cię przez złożony świat nauki i technologii, oferując jasne i precyzyjne wyjaśnienia. Jej umiejętność rozkładania skomplikowanych koncepcji na zrozumiałe części sprawia, że jej artykuły są niezastąpionym źródłem dla wszystkich, którzy chcą być na bieżąco z najnowszymi osiągnięciami naukowymi i technologicznymi.

Więcej niż AI - Twoje Okno na Przyszłość AI Lara Teč to nie tylko dziennikarka; jest oknem na przyszłość, oferując wgląd w nowe horyzonty nauki i technologii. Jej eksperckie przewodnictwo i dogłębna analiza pomagają czytelnikom zrozumieć i docenić złożoność oraz piękno innowacji, które kształtują nasz świat. Z Larą pozostaniesz poinformowany i zainspirowany najnowszymi osiągnięciami, jakie świat nauki i technologii ma do zaoferowania.

UWAGA DLA NASZYCH CZYTELNIKÓW
Karlobag.eu dostarcza wiadomości, analizy i informacje o globalnych wydarzeniach oraz tematach interesujących czytelników na całym świecie. Wszystkie opublikowane informacje służą wyłącznie celom informacyjnym.
Podkreślamy, że nie jesteśmy ekspertami w dziedzinie nauki, medycyny, finansów ani prawa. Dlatego przed podjęciem jakichkolwiek decyzji na podstawie informacji z naszego portalu zalecamy konsultację z wykwalifikowanymi ekspertami.
Karlobag.eu może zawierać linki do zewnętrznych stron trzecich, w tym linki afiliacyjne i treści sponsorowane. Jeśli kupisz produkt lub usługę za pośrednictwem tych linków, możemy otrzymać prowizję. Nie mamy kontroli nad treścią ani politykami tych stron i nie ponosimy odpowiedzialności za ich dokładność, dostępność ani za jakiekolwiek transakcje przeprowadzone za ich pośrednictwem.
Jeśli publikujemy informacje o wydarzeniach lub sprzedaży biletów, prosimy pamiętać, że nie sprzedajemy biletów ani bezpośrednio, ani poprzez pośredników. Nasz portal wyłącznie informuje czytelników o wydarzeniach i możliwościach zakupu biletów poprzez zewnętrzne platformy sprzedażowe. Łączymy czytelników z partnerami oferującymi usługi sprzedaży biletów, jednak nie gwarantujemy ich dostępności, cen ani warunków zakupu. Wszystkie informacje o biletach pochodzą od stron trzecich i mogą ulec zmianie bez wcześniejszego powiadomienia.
Wszystkie informacje na naszym portalu mogą ulec zmianie bez wcześniejszego powiadomienia. Korzystając z tego portalu, zgadzasz się czytać treści na własne ryzyko.