Астрономы изучают галактики эволюция долго боролись, чтобы понять, что вызывает образование звезды закрыли в массивных галактик. Хотя много теорий были предложены, чтобы объяснить этот процесс, известный как «тушение», там до сих пор нет консенсуса относительно удовлетворительная модель.
Теперь, международная команда во главе с Сандра Фабер, почетный профессор астрономии и астрофизики Калифорнийского университета в Санта-Крус, предложили новую модель, которая успешно объясняет широкий спектр наблюдений о структуре галактики, сверхмассивные черные дыры, и гасить звездообразования. Исследователи представили свои выводы в статье, опубликованной 1 июля в Астрофизическом журнале.
Модель поддерживает одну из ведущих идей об гасить который относит его к черной дыре «обратная связь,» энергия, выделяющаяся в галактику и ее окрестности от центральной сверхмассивной черной дыры материя падает на черную дыру и для его роста. Эта энергичная нагревается обратная связь, выбрасывает, или иным образом нарушает подачу газа в Галактики, препятствуя выпадению газа из галактики гало кормить звездообразования.
«Идея заключается в том, что в формирующихся звезд, галактик, центральная черная дыра-это как паразит, который в конечном итоге вырастает и убивает хозяина,» Фабер объяснил. «Это было сказано раньше, но у нас не было четких правил, чтобы сказать, когда черная дыра достаточно большая, чтобы закрыть звездообразования в родительской галактики, и теперь у нас есть количественные нормы, которые действительно работают, чтобы объяснить наши наблюдения.»
Основная идея предполагает взаимосвязь между массой звезд в галактике (звездной массы), как разложить те звезды (радиус галактики), а масса центральной черной дыры. Для звездообразования галактик с заданной звездной массы, плотность звезд в центре галактики коррелирует с радиусом галактики, так что галактик с большими радиусами обладают меньшей средней плотности звездного вещества. Полагая, что масса центральной черной дыры весы с центральной плотности звездных звездообразования галактик с большими радиусами (в данной звездной массы) будет меньше масс черных дыр.
Что это значит, Фабер объяснил, что крупные галактики (те, что с большими радиусами для данной звездной массы) должны развиваться дальше и строить более высокой звездной массы перед их центральные черные дыры могут расти достаточно большой, чтобы утолить звездообразования. Таким образом, малого радиуса галактик утолить с меньшими массами, чем большого радиуса галактики.
«Это новое понимание, что в случае галактик с большими радиусами имеют меньшие черные дыры в данной звездной массы, и, если черный отзывы отверстие важно для закалки, а затем большого радиуса галактик должны развиваться дальше», — сказала она. «Если сложить вместе все эти предположения, как ни удивительно, вы можете воспроизводить большое количество наблюдаемых тенденций в структурных свойствах галактик.»
Это объясняет, например, почему более массивные галактики имеют высшее ГАС средней звездной плотности, больших радиусов и больших центральных черных дыр.
На основе этой модели ученые пришли к выводу, что гасить начинается тогда, когда общая энергия, излучаемая от черной дыры примерно в четыре раза гравитационная энергия газа в галактическом гало. Энергия относится к гравитационной силы, которая удерживает газ в гало темной материи обволакивающее галактику. Тушение будет завершено, когда общая энергия, излучаемая от черной дыры в двадцать раз энергия газа в галактическом гало.
Фабер подчеркнул, что эта модель еще не подробно объяснить физические механизмы, участвующие в гасить звездообразования. «Основные физические процессы, которые этой простой теории могли еще не понял», — сказала она. «В силу этого, заключается в том, что обладая простыми правилами для каждого шага в процессе проблем теоретики приходят с физических механизмов, которые объясняют каждый шаг.»
Астрономы привыкли думать в терминах диаграмм, построения отношений между различными свойствами галактик и показать, как они меняются с течением времени. Эти диаграммы показывают резкие различия в структуре между звездообразования и гасят галактик и резкими границами между ними. Ведь звездообразования излучает много света в синей части цветового спектра, астрономы относятся к «голубым» звездообразования галактик, «красный» покоя галактик, и «Зеленая долина», как переход между ними. На каком этапе галактика в раскрывается при скорости звездообразования.
Одним из выводов исследования является то, что темпы роста черных дыр должно измениться, как галактики развиваются от одного этапа к другому. Наблюдательные данные свидетельствуют, что большая часть роста черная дыра возникает в зеленой долине, когда галактики начинают утолять.
«Черная дыра, кажется, развязали как раз звездообразования замедляется», — сказал Фабер. «Это было откровение, потому что оно объясняет, почему массы черных дыр в звездообразования галактик следовать одному закону масштабирования, в то время как черные дыры в ГАС галактик следовать другому закону скейлинга. В этом есть смысл, если масса черной дыры стремительно растет, в то время как в зеленой долине».
Фабер и ее коллегами обсуждали эти вопросы в течение многих лет. Начиная с 2010 года, Фабер был соруководителем крупного телескопа Хаббл галактика опрос программа (свечи, космическая Ассамблея ближней инфракрасной глубокие исследования внегалактических Наследие), которая произвела данные, используемые в этом исследовании. Анализируя данные свечи, она тесно сотрудничает с командой, возглавляемой Джоэл Примак, УСК почетный профессор физики, которая развивалась большого космологического моделирования эволюции темной материи в гало галактик форме. Эти ореолы предоставить строительные леса, на которых строит теории раннего звездообразования фазу эволюции галактики перед закалкой.
Центральные идеи в работе возникла из анализа данных свечи и первый нанес удар Фабер около четырех лет назад. «Он неожиданно выскочил на меня, и я понял, что даже если сложить все эти вещи вместе … если галактик футбол в радиусе против массы, и если энергия черной дыры должен преодолеть нимб энергии-он может объяснить все эти наклонных границ в структурной схеме галактик», — сказала она.
В то время, Фабер часто ездил в Китай, где она была задействована в совместных исследовательских проектов и других мероприятий. Она была приглашенный профессор Шанхайского педагогического университета, где она встретила первого автора Чжу Чэнь. Чэнь пришел в Калифорнийском университете в Санта Крузе в 2017 году в качестве приглашенного научного сотрудника и стал работать с Faber развивать эти идеи о гася галактики.
«Она является математически очень хорошо, лучше, чем мне, и она сделала все расчеты за этот документ», — сказал Фабер.
Фабер также приписывают ее давний соратник Дэвид Ку, УСК почетный профессор астрономии и астрофизики, на первый акцентируя внимание на центральной плотности галактик в качестве ключа для роста центральных черных дыр.
Среди головоломок объясняется эта новая модель является поразительная разница между нашей галактики Млечный Путь и ее очень похожи соседки Андромеды. «Млечный Путь и Андромеда уже почти такой же звездной массы, но черная дыра Андромеды почти в 50 раз больше, чем Млечный Путь», — сказал Фабер. «Идея, что черные дыры растут гораздо в зеленой долине проходит долгий путь к объяснению этой тайны. Млечный Путь-всего лишь войдя в зеленую долину, и ее черную дыру, пока невелика, в то время как Андромеда-это просто выход, так что его черная дыра разрослась намного больше, и это еще больше угасает, чем Млечный Путь.»
В дополнение к Фабер Чэн ку, и Примак, соавторов бумаги включают исследователей около двух десятков заведений в семи странах. Эта работа финансировалась за счет грантов от НАСА и Национального научного фонда.
почувствуйте разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!