Новое исследование предполагает, что галактики не умирают преждевременно благодаря наличию у них "сердца и легких", которые регулируют их "дыхание" и не позволяют им бесконтрольно расти. Без этого механизма Вселенная старела бы гораздо быстрее, и мы бы видели только огромные "зомби"-галактики, полные мертвых и умирающих звезд.
Об этом говорится в новом исследовании, опубликованном в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, которое рассматривает одну из главных загадок Вселенной — почему галактики не такие большие, как ожидали астрономы.
Что-то ограничивает их рост, препятствуя поглощению большого количества газа, который превращается в звезды, и противостоит гравитации, которая должна бы способствовать бесконечному росту. Астрофизики из Кентского университета считают, что нашли ответ. Они полагают, что галактики могут контролировать свой рост, регулируя процесс "дыхания".
Исследователи сравнили сверхмассивную черную дыру в центре галактики с сердцем, а биполярные сверхзвуковые струи газа и излучения — с дыхательными путями и легкими. Импульсы от черной дыры, как сердечные сокращения, создают ударные волны, похожие на движение диафрагмы, что приводит к передаче энергии в окружающую среду, замедляя аккрецию и рост галактического газа.
Аспирант Карл Ричардс предложил эту теорию, создав новые модели для изучения роли сверхзвуковых струй в ограничении роста галактик. Он считает, что "сердце" черной дыры пульсирует, а струи работают под высоким давлением, как при гипертонии у человека. Эти явления аналогичны звуковым и ударным волнам, возникающим при открывании бутылки шампанского, визге автомобиля, выхлопных газах ракет и проколе герметичных корпусов.
Эти струи под давлением расширялись, как легкие, наполненные воздухом, и передавали звуковые волны в галактику, подавляя ее рост. Есть свидетельства наличия ряби во внегалактических средах, например, в скоплении галактик Персей, где наблюдаются огромные пузыри горячего газа, предположительно являющиеся звуковыми волнами. Эти колебания, вероятно, поддерживают окружающую галактику среду, хотя их механизм оставался неясным.
Таким образом, традиционные космологические модели не могут объяснить потоки газа в галактики, что приводит к одной из главных загадок Вселенной, полагаясь на активную черную дыру в центре, создающую сопротивление. Исследователи заключили, что "сердце и легкие" галактики продлевают ее жизнь, помогая контролировать рост и ограничивая количество газа, превращающегося в звезды на ранней стадии.
Это позволило создать галактики, которые мы видим сегодня. Без такого механизма галактики исчерпали бы свое топливо и вымерли, как некоторые "красные и мертвые" или "зомби" галактики.