Понимание образования звезд и галактик в начале истории Вселенной по-прежнему остается загадкой, и новое исследование, возможно, перевернуло наше нынешнее понимание с ног на голову. Результаты предоставили неопровержимые доказательства того, что радиоструи, высовывающиеся из галактического центра, усиливают звездообразование - результат, который прямо противоречит современным моделям, где звездообразование затруднено или даже остановлено.
Все ранние галактики состоят из сильно светящихся ядер, питаемых огромными черными дырами. Эти так называемые активные галактические ядра, или сокращенно AGN, все еще являются предметом интенсивных исследований. Один специфический механизм, который изучают астрономы, известен как обратная связь AGN.
«Обратная связь - это сленговый термин астронома, указывающий на то, как AGN, с его большим выделением энергии, влияет на галактику-хозяина», - сказал недавно доктор Space Zinn, ведущий исследователь этого исследования, журнал Space Magazine. Он объяснил, что существует как положительная обратная связь, в которой AGN будет способствовать основной деятельности галактики: звездообразование, так и отрицательная обратная связь, в которой AGN будет препятствовать или даже останавливать звездообразование.
Текущее моделирование роста галактики вызывает сильную отрицательную обратную связь.
«В большинстве космологических симуляций обратная связь AGN используется для усечения звездообразования в принимающей галактике», - сказал Зинн. «Это необходимо для того, чтобы моделируемые галактики не становились слишком яркими / массивными».
Zinn et al. нашли убедительные доказательства того, что это не относится к большому количеству ранних галактик, утверждая, что присутствие AGN фактически усиливает звездообразование. В таких случаях общая скорость звездообразования в галактике может быть увеличена в 2 - 5 раз.
Кроме того, команда показала, что положительная обратная связь возникает в радиосветящемся AGN. Существует сильная корреляция между дальним инфракрасным диапазоном (указывает на звездообразование) и радио.
Теперь, корреляция между радио и дальним инфракрасным диапазоном не чужда галактической астрономии. Звезды образуются в очень пыльных регионах. Эта пыль поглощает свет звезды и повторно излучает его в дальнем инфракрасном диапазоне. Звезды затем умирают в результате огромных взрывов сверхновых, вызывающих мощные ударные фронты, которые ускоряют электроны и приводят к излучению сильного синхротронного излучения в радио.
Эта корреляция, однако, незнакома с исследованиями AGN. Ключ кроется в радиостанциях, которые глубоко проникают в саму галактику. «Струя, которая запускается из AGN, попадает в межзвездный газ принимающей галактики и тем самым вызывает сверхзвуковые удары и турбулентность», объясняет Зинн. «Это сокращает время скопления газа, так что он может конденсироваться в звезды гораздо быстрее и эффективнее».
Это новое открытие показывает, что точные механизмы взаимодействия AGN с их галактиками-хозяевами намного сложнее, чем считалось ранее. Будущие наблюдения, вероятно, пролят новое понимание эволюции галактик.
Команда использовала данные главным образом из изображения Чандра Глубокое поле Юг
но также данные Хаббла, Гершеля и Спитцера.
Результаты будут опубликованы в Astrophysical Journal (препринт доступен здесь).
