Οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στις καρδιές των γαλαξιών μπορεί να εκτοξεύουν ζεστά, στροβιλώδη κύματα αερίου μέσω του Κόσμου, διατηρώντας ζωντανές τις συστάδες των γαλαξιών με τη ζέστη τους.
Και για πρώτη φορά, οι αστροφυσικοί πιστεύουν ότι έχουν δει αυτήν την αναταραχή στη δράση.
Επισκεφθείτε ένα ογκώδες σύμπλεγμα γαλαξιών και θα δείτε το ζεστό αέριο να στροβιλίζεται στον πυρήνα του, γεμίζοντας το διάστημα μεταξύ των αστεριών και των γαλαξιών. Αλλά υπάρχει ένα μυστήριο για αυτό το αέριο. Πώς μένει τόσο ζεστό; Απλά μοντέλα υποδεικνύουν ότι θα πρέπει να χάσουν ενέργεια πολύ πιο γρήγορα από ό, τι κάνει και ότι η βαρύτητα πρέπει να αρχίσει να δεσμεύει ολόκληρο το σύννεφο μαζί σε αστέρια μέσα σε περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια από το σχηματισμό του. Τα αστέρια αυτά, με τη σειρά τους, θα καούν, και ο γαλαξίας θα πεθάνει μαζί τους. Οι αστροφυσικοί ονομάζουν αυτή τη διαδικασία "καταστροφική ψύξη". Αλλά αυτό δεν συμβαίνει.
Αποδεικνύεται ότι, το 2005, οι ερευνητές βρήκαν μια μερική εξήγηση για το γιατί όχι. Βρήκαν φυσαλίδες που σχηματίστηκαν μέσα σε αυτά τα πυκνά σύννεφα αερίων, γιγάντιες κοιλότητες στο διάστημα - κάποιες τόσο μεγάλες όσο ο Γαλαξίας. Αυτές οι γιγάντιες φυσαλίδες απομακρύνθηκαν από τις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στα γαλαξιακά κέντρα και με τη σειρά τους, έγραψαν οι ερευνητές, φαινόταν να αποτρέπουν την καταστροφική ψύξη.
Αλλά η ερώτηση παρέμεινε: Πώς μεταφέρεται όλη αυτή η ενέργεια στο αέριο γύρω από τις φυσαλίδες; Σε μια νέα δημοσίευση που δημοσιεύθηκε στη βάση δεδομένων arXiv στις 18 Νοεμβρίου (το έγγραφο δεν έχει ακόμη περάσει από την επίσημη διαδικασία αξιολόγησης από ομοτίμους), οι ερευνητές αναφέρουν στοιχεία αναταράξεων γύρω από τις φυσαλίδες: στροβιλίσματα και στροβιλισμοί που στροβιλίζουν μικρότερες στροφές και στροφές, off μικρό στροφές ακόμα. Με την πάροδο του χρόνου, η θεωρία πηγαίνει, ότι η χαοτική συμπεριφορά φτάνει στο μικροσκοπικό επίπεδο, όπου διαχέεται ως θερμότητα.
"Μπορείτε να φανταστείτε τη φούσκα ως κουτάλι που ανακατεύει το ζεστό τσάι", λέει ο επικεφαλής συγγραφέας Yuan Li, ένας αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, στο Berkeley, είπε στη Live Science.
Το κουτάλι δημιουργεί μια "μαζική κίνηση" του τσαγιού, αλλά τραβήξτε έξω το κουτάλι και θα παρατηρήσετε μικρότερα στροβιλίσματα που σχηματίζουν στο υγρό, τα οποία δημιουργούν ακόμα μικρότερες στροφές. Όταν οι δαιδαλώσεις σταματούν να γυρίζουν, είναι επειδή η ενέργεια τους έχει μετατραπεί σε θερμότητα, είπε. Σε μια κούπα στο τραπέζι σας, η θέρμανση δεν είναι πολύ δραματική. θα προσπαθούσατε να βράσετε το νερό μόνο ανακατεύοντας το. Αλλά η ενέργεια των φυσαλίδων που κινούνται μέσα από το διάστημα είναι πολύ πιο έντονη και φαίνεται ότι η αναταραχή μετατρέπει ένα σημαντικό κλάσμα της από την κινητική ενέργεια στη θερμότητα.
Η Λι και οι συν-συγγραφείς της δεν έκαναν νέες παρατηρήσεις για να βρουν την αναταραχή. Αντ 'αυτού, το έβλεπαν στα δεδομένα που ήταν ήδη διαθέσιμα από τους συμπλέγματα γαλαξιών Perseus, Abell 2597 και Παρθένος.
Οι ίνες νήματος ψυχρότερου αερίου μέσα από τα σύννεφα στα κέντρα αυτών των γαλαξιών, είπε ο Λι. Αυτά τα απίστευτα ακριβή δεδομένα υψηλής ανάλυσης επέτρεψαν στον Li να καταγράψει το πόσο γρήγορα κινείται το αέριο σε κάθε σημείο και σε ποια κατεύθυνση.
Αυτός ο χάρτης θερμότητας έδειξε ένα σαφές πρότυπο αναταράξεων. "Σε κατάσταση αναταράξεων υπάρχουν μεγάλες δαιδώσεις που κάνουν λίγες δουλειές κάνοντας ακόμα μικρότερες στροφές. Έχετε μια όμορφη καταρράκτη", δήλωσε ο Λι.
Η "όμορφη καταρράκτη" φάνηκε να εμφανίζεται σε κάθε κέντρο των γαλαξιών.
"Δεν το περίμενα αυτό, κανείς δεν το περίμενε αυτό", είπε.
Ακόμα και οι μικρότερες στροφές εδώ είναι σε μια αδιανόητη κλίμακα, αρκετά μεγάλη για να καταπιεί εύκολα το ηλιακό μας σύστημα. Μετά από όλα, δήλωσε ο Λι, συμβαίνουν σε ποσότητα σε πυκνά "δοχεία απορριμμάτων γεμάτα γαλαξίες". Ο Brian McNamara, κύριος συγγραφέας του χαρτιού Nature 2005 που πρότεινε αρχικά ότι οι φυσαλίδες μπορεί να θερμαίνουν αυτά τα αέρια, δήλωσε ότι βρήκε το νέο εύρημα συναρπαστικό, αλλά είχε επιφυλάξεις.
"Είναι όλα πολύ ενδιαφέροντα, αλλά δεν είναι πειστικά στο μυαλό μου. Δεν είμαι απόλυτα πεπεισμένος", δήλωσε ο McNamara στην Live Science. Ο McNamara, πρόεδρος του Τμήματος Φυσικής και Αστρονομίας του Πανεπιστημίου του Waterloo στο Καναδά, δήλωσε ότι το πιο σημαντικό ζήτημα είναι ότι οι καταρράκτες Li και οι συνεργάτες του δεν βρέθηκαν να ταιριάζουν με αυτό που θα περίμενε κανείς μόνο από την αναταραχή. Αυτό υποδηλώνει ότι άλλα αποτελέσματα θα μπορούσαν να είναι στην εργασία, γράφουν οι συγγραφείς της μελέτης ή ίσως υπάρχει κάποια άγνωστη φυσική που διέπει τη συμπεριφορά των αναταράξεων σε αυτές τις ακραίες συνθήκες.
Ο McNamara αναρωτήθηκε επίσης κατά πόσον οι ερευνητές είχαν απολύσει πλήρως τις επιπτώσεις άλλων κινήσεων στα αέρια από πραγματικές αναταράξεις.
Επισημαίνει επίσης ότι ορισμένοι θεωρητικοί υποψιάζονται ότι η αναταραχή μπορεί να δροσίσει το αέριο περισσότερο από ότι το θερμαίνει.
Όλα αυτά είπε, πρόσθεσε, αυτό είναι ένα καλό έγγραφο με πολλούς καλούς ερευνητές που εμπλέκονται.
"Απλά πιστεύω ότι πρέπει να γίνουν περισσότερα πράγματα."
