Las galaxias sobreviven a la muerte prematura porque tienen “corazones y pulmones” que regulan eficazmente su “respiración” y evitan que se salgan de control, sugiere un nuevo estudio.
Si no lo hicieran, el universo envejecería mucho más rápido de lo que lo hizo, y lo que veríamos hoy son enormes galaxias “zombis” llenas de estrellas muertas y moribundas.
Así lo afirma un nuevo estudio publicado en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society, que investiga uno de los grandes misterios del universo: por qué las galaxias no son tan grandes como esperan los astrónomos.
Algo parece estar sofocando el inmenso potencial de las estrellas al limitar la cantidad de gas que pueden absorber para convertirse en estrellas, lo que significa que en lugar de crecer sin cesar, algo en su interior las está frenando resistiendo lo que se pensaba que era la inevitable atracción de la gravedad.
Ahora, los astrónomos de la Universidad de Kent creen haber resuelto el misterio. Sugieren que las galaxias pueden controlar la velocidad a la que “respiran”.
En su simulación, los investigadores compararon el agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia con su corazón y el gas y la radiación de dos chorros supersónicos bipolares que expulsan de las vías respiratorias que alimentan un par de pulmones.
Las pulsaciones del agujero negro, o “corazón”, pueden hacer que el frente de choque del chorro se mueva hacia adelante y hacia atrás a lo largo de ambos ejes del chorro, del mismo modo que el diafragma torácico del cuerpo humano se mueve hacia arriba y hacia abajo dentro de la cavidad torácica para inflarse. y desinflar ambos. Pulmones
Esto puede dar como resultado que la energía del chorro se transfiera ampliamente al medio circundante, de manera muy similar al aire caliente que respiramos, lo que resultará en una reducción en la acumulación y acumulación de gas galáctico.
Al estudiante de doctorado Carl Richards se le ocurrió la teoría después de crear simulaciones nuevas, nunca antes probadas, para investigar el papel de los chorros supersónicos en la inhibición del crecimiento de las galaxias.
Estos incluyen permitir que el “corazón” del agujero negro lata y permitir que los chorros permanezcan a alta presión, muy parecido a la presión arterial alta, si se aumenta en comparación con el cuerpo humano.
Al enviar ondas sonoras como ondas a través de la superficie de un estanque, provocó que los chorros “actuaran como una sirena”, dijo.
Estos fenómenos son el equivalente terrestre del sonido y las ondas de choque que se producen al abrir una botella de champán, el chirrido de un coche, el lanzamiento de un cohete y la perforación de recintos presurizados.
“Nos dimos cuenta de que debe haber algún medio para soportar el cuerpo de los chorros (el gas ambiental alrededor de la galaxia) y eso es lo que descubrimos en nuestras simulaciones por computadora”, dijo Richards.
“El comportamiento inesperado se reveló cuando analizamos simulaciones por computadora de alta presión y permitimos que el corazón latiera.
“Envió una corriente de pulsos a los chorros de alta presión, provocando que cambiaran de forma como resultado de la acción en forma de embudo de los frentes de choque del chorro”.
Estos chorros de alta presión se expandieron efectivamente “como pulmones llenos de aire”, dijeron los investigadores.
Al hacerlo, transmitieron ondas sonoras a la galaxia circundante en forma de una serie de ondas de presión, que luego se demostró que suprimían el crecimiento de la galaxia.
Hay cierta evidencia de ondas en medios extragalácticos, como en el cercano cúmulo de galaxias de Perseo, asociadas con burbujas de gas muy calientes, que se cree que son ejemplos de ondas sonoras.
Ya se pensaba que estas ondas eran responsables del mantenimiento de la atmósfera ambiental alrededor de una galaxia, aunque se desconocía el mecanismo para producirlas.
Por lo tanto, las simulaciones cosmológicas tradicionales no pueden explicar el flujo de gas hacia las galaxias, que sigue siendo uno de los grandes misterios del universo, y se puede confiar en el agujero negro altamente activo en el corazón de la galaxia para proporcionar cierta resistencia.
“Sin embargo, esto no es fácil de hacer y tenemos limitaciones en cuanto al tipo de pulsación, el tamaño del agujero negro y la calidad del pulmón”, dijo el profesor Michael Smith, coautor del estudio.
“Respirar demasiado rápido o demasiado lento no proporcionará los shocks vitales necesarios para mantener el medio galáctico y, al mismo tiempo, seguir alimentando el corazón”.
Los investigadores concluyeron que la edad de la galaxia podría prolongarse gracias a su “corazón y pulmones”, donde el motor de agujero negro supermasivo en su centro limita la cantidad de gas que cae hacia las estrellas desde una etapa temprana y ayuda a prevenir su crecimiento.
Dicen que ayudó a formar las galaxias que vemos hoy.
Sin tal mecanismo, las galaxias ya habrían agotado su combustible y muerto, como sucede con algunas en forma de galaxias “rojas y muertas” o “zombies”.
Se publica el artículo de Carl Richards y Michael Smith ‘Simulaciones de chorros de sobrepresión pulsados: formación de fuelles y ondas en entornos galácticos’. Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.
