Черные дыры с массой, эквивалентной миллионам солнц, действительно тормозят рождение новых звезд, говорят астрономы.
Используя машинное обучение и три современных моделирования для подтверждения результатов большого обзора неба, исследователи разрешили 20-летнюю дискуссию о формировании звезд. Джоанна Пиотровска, доктор философии студент Кембриджского университета представит новую работу сегодня на виртуальном Национальном астрономическом собрании (NAM 2021).
Звездообразование в галактиках долгое время было центром астрономических исследований. Десятилетия успешных наблюдений и теоретического моделирования привели к нашему хорошему пониманию того, как газ коллапсирует с образованием новых звезд как в нашем собственном Млечном Пути, так и за его пределами. Однако благодаря программам наблюдения за всем небом, таким как Sloan Digital Sky Survey (SDSS), астрономы поняли, что не все галактики в локальной Вселенной активно образуют звезды — существует обильная популяция «неподвижных» объектов, которые образуют звезды на значительных расстояниях. более низкие ставки.
Вопрос о том, что останавливает звездообразование в галактиках, остается самым большим неизвестным в нашем понимании эволюции галактик, который обсуждается в течение последних 20 лет. Пиотровска и ее команда поставили эксперимент, чтобы выяснить, что может быть виновато.
Используя три современных космологических моделирования — EAGLE, Illustris и IllustrisTNG — астрономы исследовали то, что мы ожидаем увидеть в реальной Вселенной, наблюдаемой с помощью SDSS, когда различные физические процессы останавливают звездообразование в массивных галактиках.
Астрономы применили алгоритм машинного обучения, чтобы классифицировать галактики на звездообразующие и неподвижные, задавая вопрос, какой из трех параметров: масса сверхмассивных черных дыр, обнаруженных в центре галактик (эти объекты-монстры обычно в миллионы или даже миллиарды раз превышают массу нашего Солнца), общая масса звезд в галактике или масса гало темной материи вокруг галактик, лучше всего предсказывает, как будут выглядеть галактики.
Затем эти параметры позволили команде выяснить, какой физический процесс: инжекция энергии сверхмассивными черными дырами, взрывы сверхновых или ударный нагрев газа в массивных гало отвечает за то, что галактики наполовину «уходят на пенсию».
Новое моделирование предсказывает, что сверхмассивная масса черной дыры является наиболее важным фактором, тормозящим звездообразование. Важно отметить, что результаты моделирования соответствуют наблюдениям за локальной Вселенной, что добавляет веса выводам исследователей.