Cum afectează găurile negre supermasive nașterea stelelor?

Găurile negre supermasive afectează nașterea unor stele noi, spun astronomii. Utilizînd învățarea automată și trei simulări de ultimă generație pentru a susține rezultatele unui studiu de amploare, cercetătorii de la Universitatea din Cambridge au rezolvat o dezbatere veche de 20 de ani, privind formarea stelelor.

Formarea stelelor în galaxii a fost mult timp un punct central al cercetării astronomice. Decenii de observații și modelare teoretică au dus la o bună înțelegere a modului în care gazele se prăbușesc pentru a forma noi stele atît în interiorul, cît și dincolo de Calea Lactee.

Cu toate acestea, datorită programelor de observare a întregului cer, cum ar fi Sloan Digital Sky Survey (SDSS), astronomii și-au dat seama că nu în toate galaxiile din Univers se formează stele în mod activ.

Întrebarea cu privire la ceea ce oprește formarea stelelor în galaxii rămîne cea mai mare necunoscută în înțelegerea noastră privind evoluția galaxiilor, dezbătută în ultimii 20 de ani.

O dilemă veche de 20 de ani

Joanna Piotrowska și echipa sa de la Institutul Kavli pentru Cosmologie au pus la cale un experiment pentru a afla cauza acestui lucru.

Folosind trei simulări de ultimă generație – EAGLE, Illustris și IllustrisTNG – astronomii au investigat ceea ce ne-am aștepta să vedem în Univers, așa cum a observat SDSS, atunci cînd diferite procese opreau formarea stelelor în galaxiile masive.

Astronomii au aplicat un algoritm de învățare automatizată pentru a clasifica galaxiile în galaxii care formează stele și cele care se află în repaus, întrebîndu-se care dintre cei trei parametri, respectiv masa găurilor negre supermasive care se găsesc în centrul galaxiilor, masa totală a stelelor din galaxie sau masa haloului de materie întunecată din jurul galaxiilor, prezice cel mai bine modul în care galaxiile se transformă, potrivit Phys.org.

Găurile negre supermasive opresc formarea stelelor

Acești parametri au permis echipei să stabilească ce proces fizic – injectarea de energie de către găurile negre supermasive, exploziile de supernove sau încălzirea prin șocuri a gazului din halourile masive – este responsabil pentru acest proces.

Noile simulări prezic că masa găurilor negre supermasive este cel mai important factor care frînează formarea stelelor. În mod esențial, rezultatele simulării corespund observațiilor din Universul local, ceea ce adaugă greutate constatărilor cercetătorilor. Rezultatele sunt prezentate în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

„Este foarte interesant să vedem cum simulările prezic exact ceea ce vedem în Universul real”, a declarat Piotrowska. „Găurile negre supermasive au într-adevăr un efect mare asupra mediului înconjurător. Aceste obiecte monstruoase forțează galaxiile gazdă să intre într-un fel de semi-retragere din formarea stelelor.”