Wanneer sterrenstelsels ouder worden, stopt het proces van stervorming daar. Maar waarom? Het lijkt erop dat astronomen de dader in achtervolging hebben achtervolgd.
We weten nu dat de meeste sterrenstelsels superzware zwarte gaten in hun midden hebben. Sommige energieverschijnselen komen voor in deze galactische monsters, vooral wanneer iets in hun aanwasschijf en gebeurtenishorizon valt. Vaak regelt de energie die wordt gegenereerd door de actieve kern van de melkweg (waar deze zwarte gaten zich bevinden) de stervorming van de melkweg als geheel.
In een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift Monthly Notices van de Royal Astronomical Society, geloven onderzoekers dat ze de reden hebben gevonden waarom de sterrenstelsels het sterformatieproces met de jaren 'uitschakelen' met de leeftijd.
Dit is een ongelooflijk gedetailleerd beeld van de Hubble-telescoop in het spiraalstelsel NGC 4921, gelegen tegen de achtergrond van verder weg gelegen, soortgelijke objecten. Het frame bestaat uit meer dan 80 afzonderlijke afbeeldingen die door de gele en infrarode filters zijn gegaan.
"Als je kijkt naar het verleden van de geschiedenis van het universum, zie je hoe sterren worden geboren in sterrenstelsels", zegt Tobias Brak van de Johns Hopkins University. "Op een gegeven moment stopt het proces van stervorming." De vraag is: waarom? Wij geloven dat actieve zwarte gaten de hoofdoorzaak van dit fenomeen zijn. "
Het huwelijk en zijn collega's pasten de methode toe die werd gebruikt om grote clusters van sterrenstelsels op een enkele melkweg te bestuderen. Door dit te doen, ontdekten ze dat superzware zwarte gaten "feedback op radiofrequenties" vormen die sterrenstelsels verwarmen, waardoor interstellaire gassen worden afkoeld, geplakt en de vorming van nieuwe sterren. Enorme zwarte gaten op een bepaalde leeftijd worden een soort van 'schakelaar' en absorberen stervormende structuren.
Dit maakt deel uit van het Hubble Border Fields-programma, dat de massadistributie in deze gigantische clusters analyseert en het clusterlenseffect gebruikt om een kijkje te nemen in het universum.
In de regel wordt het Sunyaev-Zeldovich-effect gebruikt om te onderzoeken of de oorspronkelijke kosmische achtergrondstraling van microgolven (de "Big Bang-echo") interageert met elektronen in interstellaire gassen geblokkeerd in clusters van honderden melkwegstelsels. Maar voor de eerste keer werd deze methode toegepast om het interstellaire medium te meten in een enkele melkweg.
"Het Sunyaev-Zeldovich-effect wordt meestal gebruikt om clusters van honderden sterrenstelsels te bestuderen, maar het sterrenstelsel dat we bestuderen bevat slechts een of twee structuren", zei Megan Graral, ook van de John Hopkins Universiteit.
Met behulp van dit effect ontdekten de onderzoekers dat alle bestudeerde melkwegstelsels dezelfde "radiofrequente feedback" -waarde hadden als sterrenstelsels, die het potentieel voor stervorming ontbeerde. Het gebeurde zo dat deze sterrenstelsels grote en volwassen elliptische sterrenstelsels zijn, waarin het verwarmde interstellaire gas de mogelijkheid van afkoeling niet had.
"Als gas warm blijft, kan het niet onder zijn eigen gewicht bezwijken. Als gas niet kan falen, zullen er geen nieuwe sterren worden gevormd," voegde het huwelijk toe.
Dit is een nieuwe gedetailleerde momentopname van het spiraalvormige stelsel Messier 61 en het centrale deel ervan. Het beeld werd gevouwen uit de observaties van 2003 en 2004 van de Hubble High-Resolution Channel (HRC) camera die nu werd afgeschreven. De tweede naam is NGC 4303. Het bevindt zich op 100.000 lichtjaar en lijkt qua grootte op ons sterrenstelsel. Met de Melkweg betreden ze de galactische groep in het sterrenbeeld Maagd, die tot 2000 spiraal- en elliptische sterrenstelsels opslaat. "Feedback op radiofrequenties" treedt op wanneer er iets in de omgeving van het zwarte gat komt. Hoewel het zwarte gat onvermijdelijk alles absorbeert, zal een deel van deze massa, door een nog onbegrijpelijk mechanisme, worden versneld tot relativistische snelheid en uit de polen van het zwarte gat breken. Deze energetisch krachtige plasmastream die met een snelheid in de buurt van de snelheid van het licht reist, genereert krachtige radiogolven die de gassen in de melkweg verwarmen.
Hoewel de mechanismen die ten grondslag liggen aan het "radiofrequentie-terugkoppeling" -effect onderwerp van discussie zijn, is het resultaat duidelijk: zwarte gaten fungeren als een verwarmingselement op de plaat, houden het interstellaire gas warm en stoppen het stervormingsproces in oude sterrenstelsels.
