Atrisinātas “pārāk tumšā” kosmosa mīklas

Divi kosmiskie termostati palēnina zvaigžņu veidošanos

Galaktika NGC 1275 parāda, kā vēsāka gāze plūst pavedienu centrālajā melnajā caurumā - tas regulē zvaigžņu veidošanos. © NASA, Hosē Luiss Olivaress / MIT
lasīt skaļi

Patiesībā Visumam vajadzētu būt daudz gaišākam. Tā kā tajā ir tik daudz gāzes, ka no tā būtu jānāk vēl daudzām zvaigznēm. Kāpēc tas nenotiek, tagad noskaidrojuši astrofiziķi. Saskaņā ar to divi kosmiskie "termostati" nodrošina, ka gāze galaktiku kopās vai nu paliek pārāk karsta, vai arī tiek izsūknēta, pirms tiek izveidots pārāk daudz zvaigžņu, kā ziņo pētnieki žurnālā "Daba".

Katru gadu Piena ceļā dzimst tikai nedaudz jaunu zvaigžņu - lai arī izejviela būtu pieejama daudz vairāk. Un citās galaktikās jau sen varēja izveidot miljoniem vairāk zvaigžņu, tas attiecas arī uz tālu galaktiku kopām. "Zvaigžņu veidošanai izmantotais degvielas daudzums ir desmit reizes lielāks nekā zvaigžņu, tāpēc šīm kopām ir jābūt daudz zvaigžņotākām, " skaidro Maikls Makdonalds no Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta Kembridžā.

Temperatūra izlemj

Kāpēc tas tā nav, Makdonalds un viņa kolēģi tagad ir noskaidrojuši, izmantojot vairāku galaktiku kopu salīdzinošus novērojumus un ar modeļu palīdzību. Attiecīgi temperatūrai šādā klasterī ir izšķiroša loma. Tikai tad, kad gāze pietiekami atdziest, lai kondensētos, var parādīties jaunas zvaigznes. Ja tas paliek pārāk karsts, nekas nenotiek.

Faktiski, kā atklājuši astrofiziķi, kosmosā ir divas galvenās galaktiku kopu klases: viena ar ļoti karstu kodolu un otra ar ātri dzesējošām gāzēm. Piemēram, Coma klasterī esošā gāze ir 100 miljoni grādu pēc Celsija - pārāk karsta, lai veidotos zvaigzne. Pērses klasterī tomēr ir tikai daži miljoni grādu - salīdzinoši viegla astronomijas mēroga temperatūra.

Melnais caurums kā termostats

Kā noskaidrojuši pētnieki, šādās kopās ir divi mehānismi, kas palēnina zvaigžņu veidošanos: karstās kopās siltuma apmaiņa gāzē izraisa pat vietēju vēsu vietu strauju uzkarsēšanu. "Tas uztur šīs karstās kopas karstu un nekad neatdzisīs un neveidos zvaigznes, " saka Makdonalds. displejs

No otras puses, vēsās galaktiku kopās centrā var veidoties jaunas zvaigznes. Tomēr to daudzumu ierobežo tas, ka daļa dzesēšanas gāzes tiek kondensēta un iesūkta no centrālā melnā cauruma, kā skaidro pētnieki. Tas vienmēr izstaro starojumu un jaunu karstu materiālu un tādējādi palēnina zvaigžņu veidošanos. "Melnais caurums atkal sasilda visu, pirms tas kļūst pārāk stiprs - tas darbojas kā galaktiku kopas termostats, " skaidro Makdonalds.

Vai tas attiecas arī uz atsevišķām galaktikām?

Kā izrādījās, visas zināmās galaktiku kopas ļoti labi iekļaujas šajā skaidrojošajā modelī. Tāpēc šķiet, ka vidusceļa nav. "Ja jūs esat ieslodzīts vienā no šiem diviem režīmiem, jūs tajā uzturaties ļoti ilgi - līdz iznāk kaut kas postošs, piemēram, frontāla sadursme starp diviem klasteriem, " saka Makdonalds.

Tālāk pētnieki vēlas izpētīt, vai līdzīgi kontroles mehānismi ir efektīvi arī atsevišķās galaktikās. "Ja mēs varam izmantot šo informāciju, lai saprastu, kāpēc zvaigznes veidojas vai ne, tad mēs esam spēruši lielu soli uz priekšu, " saka astrofiziķis. (Daba, 2015; doi: 10.1038 / daba14167)

(Masačūsetsas Tehnoloģiju institūts (MIT), 05.03.2015. - NPO)