Είναι σχετικά εύκολο για τους γαλαξίες να δημιουργούν αστέρια. Ξεκινήστε με ένα σωρό τυχαίες σταγόνες αερίου και σκόνης. Συνήθως αυτές οι σταγόνες θα είναι αρκετά ζεστές. Για να τα μετατρέψετε σε αστέρια, πρέπει να τα κρυώσετε. Απορρίπτοντας όλη τη θερμότητα τους με τη μορφή ακτινοβολίας, μπορούν να συμπιέσουν. Απορρίψτε περισσότερη θερμότητα, πιέστε περισσότερο. Επαναλάβετε για ένα εκατομμύριο χρόνια περίπου.
Τελικά, τα κομμάτια του νέφους αερίου συρρικνώνονται και συρρικνώνονται, συμπιέζονται σε ένα στενό μικρό κόμπο. Εάν οι πυκνότητες μέσα σε αυτούς τους κόμβους φτάσουν αρκετά, προκαλούν πυρηνική σύντηξη και voila: γεννιούνται τα αστέρια.
Όταν παρατηρούμε μαζικούς γαλαξίες, βλέπουμε τεράστιες ποσότητες ακτινογραφίας να εκρήγνυνται μακριά από τους πυρήνες τους. Αυτή η ακτινοβολία μεταφέρει φυσικά τη θερμότητα. Αυτή η ακτινοβολία δροσίζει φυσικά τους γαλαξίες, ειδικά στους πυρήνες τους. Έτσι, το αέριο στον πυρήνα πρέπει να συμπιέζεται και να συρρικνώνεται σε όγκο. Το περιβάλλον υλικό πρέπει να προσέξει και να πέσει κάτω από αυτό, διοχετεύοντας τον πυρήνα.
Και όχι μόνο λίγο: χιλιάδες ηλιακές μάζεςανά έτος θα έπρεπε να καταρρέει στους πυρήνες των πιο μαζικών γαλαξιών καθώς κρυώνουν, κρυώνουν, κρυώνουν.
Αυτή η τεράστια ψύξη και συμπίεση πρέπει, από κάθε άποψη, να προκαλέσει τεράστιες ποσότητες σχηματισμού αστεριών. Μετά από όλα, έχετε ακριβώς τις σωστές συνθήκες: πολλά πράγματα ψύχονται σε μικρές μικρές τσέπες.
Έτσι, σε αυτούς τους γαλαξίες με φορτία εξόδου ακτίνων Χ, θα έπρεπε να βλέπουμε να ξεκινούν τόνοι νέων αστεριών.
Δεν το κάνουμε.
Αυτό είναι πρόβλημα.
Κάτι πρέπει να διατηρήσει αυτούς τους γαλαξίες ζεστούς παρά τη μεγάλη απώλεια θερμότητας από την εκπομπή ακτίνων Χ. Κάτι πρέπει να σταματήσει το αέριο από τη συμπίεση μέχρι την κατασκευή αστεριών. Κάτι πρέπει να κρατήσει χαμηλά τα αστέρια.
Όπως με τα περισσότερα μυστήρια στην αστρονομία, υπάρχουν διάφορες ιδέες, όλες με τα δικά τους πλεονεκτήματα και αδυναμίες, και καμία από αυτές δεν είναι απολύτως ικανοποιητική. Η ποικιλία των μηχανισμών που χρησιμοποιούνται για να εξηγήσουν αυτό το αίνιγμα περιλαμβάνουν την ανατροφοδότηση του σουπερνόβα, ισχυρά κύματα κρούσης που εκρήγνυνται από τεράστια αστέρια, μαγνητικά πεδία που πηγαίνουν στο άχυρο και ακόμη και αλλοίωση του ίδιου του σχήματος του γαλαξία για την αποφυγή περαιτέρω ψύξης.
Ίσως τα ευκολότερα πράγματα να κατηγορηθούν είναι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που βρίσκονται στο κέντρο των γαλαξιών. Καθώς το αέριο ψύχεται και ρέει προς τα μέσα, πλησιάζει στη μαύρη τρύπα. Η μαζική αναρρόφηση βαρύτητας βαρύτητας τροφοδοτεί με σιγουριά το αέριο, οδηγώντας το προς τα κάτω. Αλλά με όλο αυτό το αέριο που συμπιέζεται σε τόσο μικρό όγκο, θερμαίνεται εξαιρετικά.
Μερικές φορές, εάν το μείγμα ισχυρών μαγνητικών δυνάμεων είναι σωστό, οι ροές αερίου μπορούν να περιστρέφονται γύρω από τη μαύρη τρύπα, αποφεύγοντας μόλις τη λήθη κάτω από τον ορίζοντα του γεγονότος, τον άνεμο και την περιστροφή, τελικά ανατινάξεις έξω από την περιοχή με τη μορφή ενός μακρού, λεπτού πίδακας.
Αυτό το τζετ μεταφέρει πολλή ενέργεια. Αρκετή ενέργεια για τη θέρμανση ολόκληρου του πυρήνα του γαλαξία, αποτρέποντας την περαιτέρω ψύξη.
Εάν αυτό δεν είναι αρκετά καλό, η ακραία ακτινοβολία που εκπέμπεται από το έντονο καυτό αέριο καθώς ωθείται προς τα κάτω στον αυλάκιο της μαύρης τρύπας μπορεί να εκραγεί στο περιβάλλον της, παρέχοντας περισσότερο από αρκετή θερμότητα για να σταματήσει - και ακόμη και να αντιστρέψει - τις ροές ψυχρού αερίου .
Μπορεί.
Αυτό το σενάριο είναι σίγουρα ελκυστικό, επειδή είναι α) πολύ κοινό και β) πολύ ισχυρό. Με την πρώτη ματιά είναι μια τέλεια αίσθηση, αλλά η φύση, ως συνήθως, ως συνήθεια να γίνεται άσχημη. Το πρόβλημα είναι ότι η τροφοδοσία των μαύρων τρυπών είναι φανταστικά περίπλοκα συστήματα, με κάθε είδους φυσικές διαδικασίες να αναμιγνύονται, γεγονός που τους καθιστά δύσκολο να μελετήσουν.
Και, δεν θα το ξέρατε, όταν προσπαθούμε να προσομοιώσουμε αυτά τα σενάρια σε έναν υπολογιστή, ακολουθώντας τη φυσική όσο καλύτερα μπορούμε και όσο καλύτερα καταλαβαίνουμε, έχουμε πολύ πρόβλημα να πάρουμε τις σωστές ποσότητες ενέργειας στα σωστά μέρη. Μερικές φορές οι γαλαξίες συνεχίζουν να κρυώνουν. Μερικές φορές ανατιναχτούν. Μερικές φορές κυμαίνονται μεταξύ τους μεταξύ της θέρμανσης και της ψύξης πολύ γρήγορα.
Παρόλο που δεν έχουμε ακόμη μια πλήρη και τελική εικόνα, οι ερευνητές σημειώνουν σταθερή, αν αργή, πρόοδο στην κατανόηση της σχέσης μεταξύ των γιγαντιαίων μαύρων τρυπών και των γαλαξιών τους. Σε μια πρόσφατη εργασία, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν προηγμένες προσομοιώσεις υπολογιστών για να προσπαθήσουν να εξετάσουν αυτήν την πλήρη εικόνα, συμπεριλαμβανομένης όσο το δυνατόν περισσότερης λεπτομερούς φυσικής.
Βρήκαν ότι όταν πρόκειται για αυτές τις φανταστικές διεργασίες που χαρακτηρίζουν τη φοβερή ακατέργαστη δύναμη της φύσης στην πιο ωμή, λεπτή ύλη της. Σίγουρα, η έντονη ακτινοβολία που εκπέμπεται από το αέριο εισροής και τα αεροσκάφη που διαφεύγουν από κοντά στη θανατηφόρα επιφάνεια των μαύρων οπών παίζουν ρόλο στη ρύθμιση των θερμοκρασιών των γαλαξιών. Αλλά συχνά αποτυγχάνουν, εσφαλμένα εφαρμόζοντας τις ενέργειές τους σε λάθος μέρη ή σε λάθος καιρούς.
Αλλά η ακτινοβολία και οι πίδακες δεν είναι τα μόνα πράγματα που οδηγούνται από τις κεντρικές υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. Κοσμικές ακτίνες, μικροσκοπικά φορτισμένα σωματίδια που ταξιδεύουν κοντά στην ταχύτητα του φωτός, πλημμυρίζουν την περιοχή του maelstrom. Βοηθά στη μεταφορά θερμότητας με έναν καλό ομοιόμορφο, σταθερό ρυθμό, διατηρώντας τον καρδιακό παλμό του γαλαξία να πηγαίνει σε κανονικό ρυθμό.
Επιπλέον, υπάρχει καλή παλιομοδίτικη αναταραχή, με κύματα κύματος και γενικά κακή ιδιοσυγκρασία που προκαλούνται από τις εκρήξεις στο κέντρο. Αυτή η αναταραχή κάνει καλή δουλειά στο να αποτρέψει το περιβάλλον αέριο να κρυώσει εντελώς και να εκραγεί στο σχηματισμό αστεριών.
Λοιπόν, αυτό είναι, η πλήρης ιστορία; Φυσικά και όχι. Οι γαλαξίες ζουν, αναπνέουν πλάσματα, με τεράστιους κινητήρες βαρύτητας που οδηγούν τις καρδιές τους και αλληλένδετες ροές αερίου που σχηματίζονται από ισχυρές - και μερικές φορές εξωτικές - δυνάμεις. Είναι ένα δύσκολο πρόβλημα να μελετήσουμε, αλλά ένα συναρπαστικό, δεδομένου ότι αποτυπώνοντας τη σχέση μεταξύ των γαλαξιών και των μαύρων οπών τους, όπως επικοινωνείται μέσω των ροών και των διαταραχών του ψυχρού αερίου, μπορούμε να προσπαθήσουμε να ξεκλειδώσουμε την ιστορία της ίδιας της εξέλιξης του γαλαξία.
Διαβάστε περισσότερα: "Οι κοσμικές ακτίνες ή οι στροβιλισμοί μπορούν να καταστέλλουν τις ροές ψύξης (όπου η θερμική θέρμανση ή η ορμή έγχυσης αποτυγχάνει)"
