Чорні діри з масою, еквівалентною мільйонам сонць, дійсно гальмують народження нових зірок, кажуть астрономи. Використовуючи машинне навчання і три сучасних моделювання для підтвердження результатів Великого Огляду неба, дослідники вирішили 20-річну дискусію про формування зірок.
Зореутворення в галактиках довгий час було центром астрономічних досліджень. Десятиліття успішних спостережень і теоретичного моделювання привели до усталеного розуміння того, як газ колапсує з утворенням нових зірок як в нашому власному Чумацькому Шляху, так і за його межами. Однак завдяки програмам спостереження за всім небом, таким як Sloan Digital Sky Survey (SDSS), астрономи зрозуміли, що не всі галактики в локальному Всесвіті активно утворюють зірки – існує рясна популяція «нерухомих» об’єктів, які утворюють зірки, які мають значно нижчий рейтинг.
Питання про те, що зупиняє зореутворення в галактиках, залишається найбільшим невідомим в нашому розумінні еволюції галактик, який обговорюється протягом останніх 20 років. Джоанна Піотровська, доктор філософії Кембриджського університету і її команда поставили експеримент, щоб з’ясувати, що може бути винне в цьому.
Використовуючи три сучасних космологічних моделювання – EAGLE, Illustris і IllustrisTNG – астрономи дослідили те, що ми очікуємо побачити в реальному Всесвіті, що спостерігається за допомогою SDSS, коли різні фізичні процеси зупиняють зореутворення в масивних галактиках.
Астрономи застосували алгоритм машинного навчання, щоб класифікувати галактики на зіркоутворюючі і нерухомі, ставлячи питання, який із трьох параметрів: маса надмасивних чорних дір, виявлених в центрі галактик (ці об’єкти-монстри зазвичай в мільйони або навіть мільярди разів перевищують масу нашого Сонця), загальна маса зірок в галактиці або маса гало темної матерії навколо галактик, найкраще пророкує, як виглядатимуть галактики.
Потім ці параметри дозволили команді з’ясувати, який фізичний процес: інжекція енергії надмасивними чорними дірами, вибухи наднових або ударний нагрів газу в масивних гало відповідає за те, що галактики наполовину йдуть на пенсію.
Нове моделювання пророкує, що надмасивна маса чорної діри є найважливішим фактором, який гальмує зореутворення. Важливо відзначити, що результати моделювання відповідають спостереженням за локальним Всесвітом, що додає ваги висновкам дослідників.
Читайте також:
- Телескоп Event Horizon зробив знімки надмасивних чорних дір крупним планом
- У зоряному скупченні знайшли відразу 100 чорних дір: це 20% від його маси