Если мы поместим галактики, для которых у нас есть соответствующие данные, на график, связывающий массу звезд в каждой галактике со скоростью звездообразования в этой галактике, большинство из них появятся в виде компактного облака, которое можно описать с помощью простого функция. Этот график известен как основная последовательность галактик (GMS), фундаментальная наблюдательная зависимость для ученых, изучающих галактики. Возникающая картина проста: чем массивнее галактика, тем быстрее идет процесс звездообразования.Но, как это ни кажется очевидным, есть проблема.
Есть некоторые исключения (аномальные или выпадающие), которые не соответствуют правилу. Фактически, некоторые галактики, хотя и не содержат большого количества звезд, имеют очень высокие темпы звездообразования. Наиболее авторитетная гипотеза для объяснения этих аномальных случаев предполагает столкновение и слияние двух галактик: эти выбросы, следовательно, будут не чем иным, как галактиками, захваченными во время их столкновения, явлением, которое приведет к внезапному, хотя и временному, увеличению скорости звездообразования.Клаудиа Манкузо, исследователь SISSA и первый автор исследования вместе с профессорами SISSA Андреа Лапи и Луиджи Данезе, предложили увлекательное альтернативное объяснение: «Согласно подходу, который мы разработали в SISSA и опубликовали всего несколько месяцев назад, коллизия и слияние, хотя и возможно. , не настолько актуальны, чтобы можно было объяснить образование и эволюцию галактик, включая выбросы, наблюдаемые в GMS », — говорит ученый. «Наш подход предлагает объяснение на месте, основанное исключительно на процессах, внутренних по отношению к развивающейся галактике».
Роль центральной черной дырыВ частности, объяснение, данное Манкузо и его коллегами, основано на тесной связи, существующей между звездообразованием и ростом центральной черной дыры внутри массивных галактик. «Эти два события являются одновременными и взаимосвязанными.
Поскольку галактика образует звезды и увеличивает свою массу постоянным и значительным образом, ее черная дыра также растет, причем с еще большей скоростью», — объясняет Манкузо. «В определенный момент черная дыра становится настолько большой, что начинает развиваться« энергетический ветер », который сметает газ и пыль из окружающей среды. Поскольку это материалы, из которых формируются новые звезды, процесс звездообразования резко меняется. остановка ".Основываясь на этом сценарии, Манкузо и его коллеги сформулировали прогноз для GMS и продемонстрировали, что их результаты превосходно согласуются с наблюдаемым средним соотношением, предоставив при этом новую интерпретацию выбросов. «Это просто очень молодые галактики», — объясняет Манкузо. "Галактика на очень ранних стадиях жизни, полная пыли и газа, имеет очень высокую скорость звездообразования, но в то же время в ней все еще очень мало звезд, потому что у нее еще не было времени на их формирование, вот и все . " Простое и элегантное объяснение, не требующее никакого внешнего вмешательства.
По мере эволюции, продолжает ученый, галактики движутся все ближе и ближе к среднему значению GMS, где они проведут большую часть своей жизни, прежде чем их «выключит» энергичный ветер черной дыры. «Вот почему облако данных так плотно в этой части диаграммы», — добавляет она.«Ясно, что кислотный тест исходит из наблюдений», — заключает Манкузо. «Мы проверили возраст, оцененный наблюдениями, некоторых выбросов в GMS, и действительно, это всегда очень молодые галактики». Более того, очень скоро может появиться дальнейшее подтверждение: «Наша теория на самом деле подразумевает, что аномальные галактики, молодые и с очень высокими темпами звездообразования, все еще богаты газом, и это позволит нам глубже изучить их, используя интерферометр ALMA ".