Sorte huller med en masse svarende til millioner af sole bremser virkelig fødslen af nye stjerner, siger astronomer. Ved at bruge maskinlæring og tre moderne simuleringer til at bekræfte resultaterne af Big Sky Survey, løste forskere en 20 år gammel debat om stjernedannelse.
Stjernedannelse i galakser har længe været et fokus for astronomisk forskning. Årtiers succesfulde observationer og teoretisk modellering har ført til en veletableret forståelse af, hvordan gas kollapser og danner nye stjerner både i vores egen Mælkevej og udenfor. Men takket være observationsprogrammer for hele himlen, såsom Sloan Digital Sky Survey (SDSS), har astronomer indset, at ikke alle galakser i det lokale univers aktivt danner stjerner – der er en rigelig population af "stille" stjernedannende objekter, som har en meget lavere vurdering
Spørgsmålet om, hvad der stopper stjernedannelsen i galakser, er fortsat det største ukendte i vores forståelse af galakseudviklingen og har været diskuteret i de sidste 20 år. Joanna Piotrowski, PhD, University of Cambridge, og hendes team satte et eksperiment op for at finde ud af, hvad der kunne være skyld i dette.
Ved hjælp af tre moderne kosmologiske simuleringer – EAGLE, Illustris og IllustrisTNG – astronomer undersøgt hvad vi forventer at se i det virkelige univers observeret med SDSS, når forskellige fysiske processer stopper stjernedannelsen i massive galakser.
Astronomer brugte en maskinlæringsalgoritme til at klassificere galakser som stjernedannende og ikke-stjernedannende ved at spørge hvilke af tre parametre: massen af supermassive sorte huller fundet i centrum af galakser (disse monsterobjekter er typisk millioner eller endda milliarder af gange massen af vores sol), den samlede masse af stjerner i en galakse eller massen af mørkt stof-haloer omkring galakser, er den bedste forudsigelse for, hvordan galakser vil se ud.
Disse parametre gjorde det muligt for holdet at finde ud af, hvilken fysisk proces: energiinjektion ved supermassive sorte huller, supernovaeksplosioner eller chokopvarmning af gas i massive haloer, der er ansvarlig for galaksernes halvpension.
Nye simuleringer forudsiger, at den supermassive masse af et sort hul er den vigtigste faktor, der hæmmer stjernedannelse. Det er vigtigt at bemærke, at simuleringsresultaterne svarer til observationer af det lokale univers, hvilket tilføjer vægt til forskernes konklusioner.
Læs også:
- Event Horizon-teleskopet tog nærbilleder af supermassive sorte huller
- 100 sorte huller blev straks fundet i stjernehoben: dette er 20 % af dens masse