Pogoda w gromadach galaktyk może mieć wpływ na brak chłodzenia gazu potrzebnego do formowania gwiazd

Zdaniem zespołu badaczy „pogoda” w gromadach galaktyk może wyjaśnić wieloletnią łamigłówkę. Naukowcy zastosowali wyrafinowane symulacje, aby pokazać, w jaki sposób potężne strumienie z supermasywnych czarnych dziur są zakłócane przez ruch gorącego gazu i galaktyk, uniemożliwiając chłodzenie gazu, który w przeciwnym razie mógłby tworzyć gwiazdy.

Typowe gromady galaktyk składają się z kilku tysięcy galaktyk, które mogą być bardzo różne od naszej Drogi Mlecznej i różnić się rozmiarem i kształtem. Układy te są osadzone w bardzo gorącym gazie znanym jako intracluster medium (ICM), z których wszystkie żyją w niewidzialnym halo tak zwanej „ciemnej materii”.

Duża liczba galaktyk posiada w swoim centrum supermasywne czarne dziury, a one często mają strumienie materii o dużych prędkościach, rozciągające się na tysiące lat świetlnych, które mogą nadmuchać bardzo gorące płaty w ICM.

Naukowcy przeprowadzili najnowocześniejsze symulacje, patrząc na płaty dżetów w najdrobniejszych szczegółach oraz promienie rentgenowskie emitowane jako rezultat. Model ten rejestruje narodziny i kosmologiczną ewolucję gromady galaktyk i pozwolił naukowcom z niespotykanym realizmem zbadać, w jaki sposób napompowane przez nie dżety i płaty oddziałują z dynamicznym ICM.

Odkryli, że obserwacje rentgenowskie symulowanej gromady ukazały tak zwane „wnęki rentgenowskie” i „jasne obręcze rentgenowskie” generowane przez dżety supermasywnych czarnych dziur, które same są zniekształcone przez ruchy w gromadzie, niezwykle przypominające te znalezione w obserwacjach prawdziwych gromad galaktyk.

Symulacja pokazuje, że gdy galaktyki poruszają się w gromadzie, tworzą one rodzaj „pogody”, poruszając się, odkształcając i niszcząc gorące płaty gazu znajdujące się na końcu dżetów czarnej dziury. Płaty dżetów są niezwykle potężne i jeżeli zostaną zakłócone, dostarczają ogromne ilości energii do ICM.

Zespół uważa, że ten mechanizm zakłócania pogody w gromadach może rozwiązać trwały problem: zrozumienie, dlaczego gaz ICM nie chłodzi się i nie tworzy gwiazd w centrum gromady. Pytanie to nęka fizyków do 25 lat.

Przeprowadzone symulacje dostarczają nowe kuszące rozwiązanie tego problemu. Dr Martin Bourne z Institute of Astronomy w Cambridge skomentował: „Połączenie ogromnych energii pompowanych do płatów dżetów przez supermasywną czarną dziurę i zdolność pogody gromady do zakłócania płatów i redystrybucji tej energii do ICM dostarcza prosty i jednocześnie elegancki mechanizm rozwiązania problemu przepływu chłodzenia.”

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
RAS

Dodaj komentarz

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.