Dzięki danym z Teleskopu Chandra okazało się, że kosmiczne deszcze mogą powstrzymać lub zwolnić dalsze rozrastanie się galaktyk. Według naukowców kluczem jest tutaj osadzanie się gazowej substancji związane z istnieniem gigantycznych czarnych dziur w centrach galaktyk.
Tzw. kosmiczne deszcze nie mają oczywiście nic wspólnego z pogodą. Jest to mechanizm pozwalający na schładzanie się gorących obszarów gazu do niższych temperatur. Taki schłodzony gaz opada następnie na galaktykę. Naukowcy przebadali promieniowanie rentgenowskie z ponad 200 gromad galaktyk i uznali, że takie gazowe opady są ważnym wskaźnikiem wpływu gigantycznych czarnych dziur na rozrost ich galaktyk macierzystych.
Astronomowie wiedzą o tym wpływie już od dawna, jednak nie znali szczegółów tego procesu. W badaniach przeanalizowano jedne z największych znanych galaktyk, leżących w samych centrach gromad. Takie galaktyki są zwykle osadzone w rozległych obłokach gorącego gazu. Gorący gaz powinien się jednak schładzać, a wówczas powinno powstawać wiele nowych gwiazd. Tymczasem obserwacje wskazują raczej na to, że coś powstrzymuje ich masowe formowanie.
Mogą to wyjaśniać leżące w galaktykach, bardzo masywne czarne dziury. W pewnych warunkach kłęby gazu mogą wyświecać energię i w efekcie tworzyć chłodniejsze obłoki, które następnie mają tendencję do mieszania się z gorętszymi. Niektóre z nich formują gwiazdy, ale wiele "opada" na czarną dziurę zwalniając proces powstawania dżetów wysokoenergetycznych cząstek, które przeciwstawiają się nadal opadającemu gazowi i ponownie go rozgrzewają. Nie pozwalają przez to na powstawanie dalszych gwiazd. Tak powstaje sprzężenie zwrotne utrzymujące w ryzach rozrost całej galaktyki.
Nowe dane z Orbitalnego Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra pozwoliły na oszacowanie skali czasowej tego procesu - jak szybko gaz może się schładzać, leżąc w różnych odległościach od czarnej dziury. Dzięki temu można już dość precyzyjnie przewidzieć pogodę dla każdej galaktyki z czarną dziurą w centrum. Okazuje się, że pętla sprzężenia zwrotnego może trać nie mniej niż 7 miliardów lat.
Naukowcy doszli także do wniosku, że istnieją też inne galaktyki, w których kosmiczne opady zupełnie ustały. Dzieje się tak, gdy ich centra są bardzo silnie rozgrzane, prawdopodobnie na skutek zderzeń z innymi członkami gromady, które prowadzą do "wysuszenia się" gazu wokół ich czarnych dziur. Dopiero przyszłe badania wykażą jednak, czy ten sam proces może działać również w przypadku mniejszych galaktyk podobnych do Drogi Mlecznej.
Czytaj więcej:
Cały artykuł: Mark Voit et al., Ultraviolet Morphologies and Star-Formation Rates of CLASH Brightest Cluster Galaxies
Źródło: Astronomy.com
Opracowanie: Elżbieta Kuligowska | astronomy.com
