Вселенная Фото: © Dane Kleiner
Образование звезд замедляют сразу два космических "термостата": теплообмен в газах горячих скоплений и черные дыры в центре прохладных.
Вселенная должна быть намного ярче, так как содержит большое количество газа - потенциальный источник звездообразования. Астрофизики разобрались, почему этого не происходит. Газ в галактических кластерах либо слишком горячий, либо высасывается оттуда, прежде чем образуется слишком много звезд. И виноваты в этом, как сообщают исследователи в журнале "", два космических "термостата".
В Млечном Пути постоянно идет формирование нескольких новых звезд - хотя сырья там достаточно для значительно большего количества. И в других галактиках, и в далеких галактических скоплениях могли бы возникать миллионы светил. По словам Майкла Макдональда (Michael McDonald) - Массачусетский технологический институт, Кембридж, США, количество материи для зарождения звезд превышает их число в десятки раз.
Причина в температуре
Почему этого не происходит, Макдональд и его коллеги выяснили путем сравнительного наблюдения нескольких скоплений галактик и моделирования. Решающую роль в таких кластерах играет температура. Только при охлаждении газа, достаточном для конденсации могут возникать новые звезды. При слишком высокой температуре ничего не происходит.
Как установили астрофизики, во Вселенной существуют скопления галактик двух основных видов:
- с очень горячим ядром,
- с быстро охлаждающимися газами.
Например, газ в Скоплении Кома (его называют еще Abell 1656 или Скоплением Волос Вероники) достигает 100 млн. градусов Цельсия - он слишком горячий для формирования звезд.
Abell 1656 или Скопление Волос Вероники Фото: NASA
А в Скоплении Персея преобладают относительно умеренные (по астрономическим стандартам) температуры: всего несколько миллионов градусов.
Черная дыра в центре скопления галактик в роли термостата
Как выяснили исследователи, в таких кластерах существует целых два механизма, тормозящих формирование звезд:
- В горячих скоплениях быстрому нагреву остывающих мест способствует теплообмен в газах. "Поэтому такие горячие кластеры остаются в горячем состоянии, никогда не остывают и не формируют звезды", - поясняет Макдональд.
- В центре прохладных скоплений галактик могут образовывать новые звезды. Но их количество ограничено тем, что часть охлаждающегося газа конденсируется и всасывается центральной черной дырой, которая постоянно испускает излучение и новое горячее вещество, замедляя образования звезд. "Черная дыра все снова нагревает, пока не становится слишком мощной - она действует как термостат для галактических скоплений", - уточняет Макдональд.
Галактика NGC 1275 показывает, как охлажденный газ устремляется к центральной черной дыре, регулирующей формирование звезд Фото: © NASA, Хосе Луис Оливарес/MIT
Верно ли это для отдельных галактик?
Как выяснилось, в эту модель очень хорошо вписываются все известные галактические кластеры. Промежуточных объектов, кажется, не существует. Как заметил Макдональд, при попадании в один из этих режимов объект остается там в течение очень долгого времени, пока не произойдет что-то катастрофическое, например лобовое столкновение двух кластеров.
В дальнейшем исследователи хотят изучить, будут ли аналогичные механизмы контроля эффективными в отдельных галактиках.
Комментариев нет:
Отправить комментарий