Ko se galaksije starajo, se proces nastajanja zvezd ustavi. Toda zakaj? Zdi se, da so astronomi odkrili storilca v zasledovanju.
Trenutno vemo, da ima večina galaksij supermasivne črne luknje v svojem središču. Nekateri energetski pojavi se pojavijo v teh galaktičnih pošastih, še posebej, ko nekaj pade v njihov akrecijski disk in obzorje dogodkov. Pogosto energija, ki jo proizvaja aktivno jedro galaksije (kjer se nahajajo te črne luknje), nadzoruje nastanek zvezd v galaksiji kot celoti.
V novi študiji, objavljeni v mesečni reviji Royal Astronomical Society, raziskovalci verjamejo, da so odkrili razlog, zakaj so galaksije s starostjo »izklopile« proces nastajanja zvezd.
To je izjemno podroben pogled na teleskop Hubble na spiralni galaksiji NGC 4921, ki se nahaja na ozadju bolj oddaljenih podobnih objektov. Okvir je sestavljen iz več kot 80 posameznih posnetkov, ki so prešli skozi rumene in infrardeče filtre.
"Ko pogledate v preteklost zgodovine vesolja, vidite, kako se zvezde rodijo v galaksijah," pravi Tobias Brak z univerze Johns Hopkins. "V nekem trenutku se proces oblikovanja zvezd ustavi. Vprašanje je: zakaj? Verjamemo, da so aktivne črne luknje glavni vzrok tega pojava."
Poroka in njegovi sodelavci so uporabili metodo, ki je bila uporabljena za preučevanje velikih skupin galaksij na eni galaksiji. S tem so ugotovili, da supermasivne črne luknje tvorijo »povratne informacije na radijskih frekvencah«, ki segrevajo galaksije, preprečujejo hlajenje medzvezdnih plinov, lepljenje in oblikovanje novih zvezd. Masivne črne luknje v določeni starosti postanejo nekakšno "stikalo" in absorbirajo strukture, ki tvorijo zvezde.
To je del Hubblovega programa "Frontier Fields", ki analizira porazdelitev mase v teh velikanskih skupinah in uporablja učinek grozdenja leč, da pogleda naprej v vesolje.
Praviloma se Sunyaev-Zeldovichov učinek uporablja za preučevanje, ali prvotno kozmično mikrovalovno sevanje ("Big Bang echo") vzajemno deluje z elektroni znotraj medzvezdnih plinov, ki so blokirani v več sto galaksijah. Toda ta metoda je bila prvič uporabljena za merjenje medzvezdnega medija med posamezno galaksijo.
"Učinek Sunyaev-Zeldovicha se običajno uporablja za preučevanje skupin več sto galaksij, toda galaksija, ki jo študiramo, vsebuje samo eno ali dve strukturi," je dejala Megan Graral, tudi iz univerze Johns Hopkins.
S tem učinkom so raziskovalci ugotovili, da so imele vse preučene galaksije enako vrednost »radiofrekvenčne povratne informacije« kot galaksije, ki niso imele možnosti za nastanek zvezd. Tako se je zgodilo, da so te galaksije velike in zrele eliptične galaksije, v katerih je ogrevani medzvezdni plin izgubil možnost hlajenja.
"Če plin ostaja vroč, ne more propasti pod lastno težo. Če plin ne more propasti, se nove zvezde ne bodo oblikovale," je dodala poroka.
To je nov podroben posnetek spiralne galaksije Messier 61 in njenega osrednjega dela. Slika je bila iz opazovanj iz leta 2003 in 2004 prepognjena s fotoaparata Hubble High-Resolution Channel (HRC), ki je bil zdaj odpisan. Njegovo drugo ime je NGC 4303. Nahaja se 100.000 svetlobnih let in je podoben velikosti naše galaksije. Z Mlečno potjo vstopajo v galaktično skupino v ozvezdju Devica, ki hrani do 2000 spiralnih in eliptičnih galaksij. »Povratne informacije o radijskih frekvencah« se pojavijo, ko nekaj pride v okolje, ki obdaja črno luknjo. Čeprav črna luknja neizogibno absorbira vse, se bo del te mase, po kakšnem še nerazumljivem mehanizmu, pospešil do relativistične hitrosti in se prebil iz polov črne luknje. Ta energijsko močan plazemski tok, ki potuje s hitrostjo, ki je blizu hitrosti svetlobe, ustvarja močne radijske valove, ki ogrevajo pline po vsej galaksiji.
Čeprav so mehanizmi, na katerih temelji učinek »radiofrekvenčne povratne zveze«, predmet razprave, je rezultat očiten: črne luknje delujejo kot grelni element na plošči, tako da medzvezdni plin v starih galaksijah ustavi proces oblikovanja zvezd.
