Если мы помещаем галактики, для которых у нас есть соответствующие данные в граф, связывающий массу звезд в каждой галактике со звездным темпом формирования той галактики, большинство из них появилось бы как компактное облако, которое могло быть описано при помощи простой функции. Этот граф известен как Galaxy Main Sequence (GMS), фундаментальное наблюдательное отношение для ученых, которые изучают галактики. Картина, которая появляется, проста: чем более крупный галактика, тем быстрее ее звездный процесс формирования имеет тенденцию быть.Но прямой, как это кажется, есть проблема.
Есть некоторые исключения (неправильный или случаи изолированной части), которые, кажется, не следуют правилу. Определенные галактики, на самом деле, в то время как не содержащий много звезд имеют очень интенсивные темпы звездного формирования.
Наиболее аккредитованная гипотеза, чтобы объяснить эти неправильные случаи призывает столкновение и сливающийся между двумя галактиками: эти выбросы поэтому были бы только галактиками, захваченными во время их столкновения, явление, которое приведет к внезапному, хотя переходный, увеличивается в их звездном темпе формирования.Клодия Манкусо, исследователь SISSA и первый автор исследования вместе с преподавателями SISSA Андреа Лапи и Луиджи Данезе, предложила захватывающее альтернативное объяснение: «Согласно подходу мы развивались в SISSA и издали только несколько месяцев назад, столкновение и слияние, в то время как возможно, не так релевантны, чтобы быть в состоянии объяснить формирование и эволюцию галактик, включая выбросы, наблюдаемые в GMS», говорит ученый. «Наш подход предлагает объяснение на месте, базирующееся только на процессах, внутренних к развивающейся галактике».
Роль центральной черной дырыВ частности, объяснение, данное Манкусо и коллегами, основано на близком родственнике, который существует между звездным формированием и ростом центральной черной дыры в крупных галактиках. «Эти два события одновременны и взаимосвязаны. Как звезды форм галактики и увеличения ее масса постоянным и существенным способом, ее черная дыра растет также и делает так по еще более быстрому уровню», объясняет Манкусо. «В определенный момент черная дыра становится столь большой, что развивает ‘энергичный ветер’, который сметает газ и пыль от ее окружающей среды.
Так как это материалы, которые входят в формирование новых звезд, звездный процесс формирования прерывается».На основе этого сценария Манкусо и коллеги сформулировали предсказание на GMS и продемонстрировали, что их результаты находятся в превосходном соглашении с наблюдаемым средним отношением, обеспечивая новую интерпретацию для выбросов. «Они – просто очень молодые галактики», объясняет Манкусо. «У галактики на ее очень ранних стадиях жизни, полной пыли и газа, есть очень высокий звездный темп формирования, но в то же время это все еще содержит очень немного звезд, потому что у этого не было времени, чтобы сформировать их все же, это – все».
Простое и изящное объяснение, которое не требует никакого внешнего вмешательства. В то время как эволюция продолжается, ученый продолжает, галактики придвигаются поближе и ближе к среднему из GMS, где они проведут большинство своих жизней, прежде чем «быть выключенным» энергичным ветром черной дыры. «Вот почему облако данных настолько плотное в той части диаграммы», добавляет она.
«Очевидно, пробный камень прибывает из наблюдений», завершает Манкусо. «Мы проверили возраст, оцененный наблюдением, некоторых выбросов в GMS, и действительно они всегда – очень молодые галактики». Больше, чем это, дальнейшая проверка могла прибыть очень скоро: «Теория на самом деле подразумевает, что галактики изолированной части, которые молоды и имеют очень высокие звездные темпы формирования, все еще богаты газом, и это позволит нам изучать их подробно при помощи интерферометра ALMA».