Supermasivne črne luknje v osrčju galaksij lahko razstrelijo vroče, burno valovanje plina skozi vesolje in ohranjajo galaksije v živo s svojo toploto.
In astrofiziki prvič verjamejo, da so videli to turbulenco v akciji.
Poglejte v množično galaksijsko grozd in videli boste, da se v njenem jedru vrti vroči plin, ki zapolnjuje prostor med zvezdami in galaksijami. Toda glede tega plina je skrivnost. Kako ostane tako vroče? Preprosti modeli kažejo, da bi moral izgubiti energijo veliko hitreje kot to, gravitacija pa bi morala začeti ves oblak vezati v zvezde v približno milijardi let, odkar nastane. Te zvezde bi izgorele in galaksija bi z njimi umrla. Astrofiziki ta proces imenujejo "katastrofalno ohlajanje." A to se ne zgodi.
Kot kaže, so leta 2005 raziskovalci našli delno razlago, zakaj ne. Našli so mehurčke, ki se tvorijo v teh gostih plinskih oblakih, velikanskih votlinah v vesolju - nekaj velikih kot Mlečna pot. Ti orjaški mehurčki so se oddaljili od supermasivne črne luknje v galaktičnih središčih in se je po mnenju raziskovalcev zdelo, da preprečujejo katastrofalno ohlajanje.
Toda vprašanje je ostalo: kako se vsa ta energija prenese v plin okoli mehurčkov? V novem prispevku, objavljenem v zbirki arXiv 18. novembra (prispevek še ni prestal formalnega postopka medsebojnega strokovnega pregleda), raziskovalci poročajo o dokazu turbulenc okoli mehurčkov: vrtinci in vrtinci, ki izvirajo iz manjših vrtinčkov in vrtinčenja, ki se vrtijo še vedno manjše vrtine. Sčasoma gre teorija, da kaotično vedenje doseže mikroskopsko raven, kjer se razprši kot toplota.
"Mehurček lahko predstavljate kot žlico, ki meša vroč čaj," je za Live Science povedal vodja študije Yuan Li, astrofizik na kalifornijski univerzi v Berkeleyju.
Žlica ustvarja "veliko gibanje" čaja, vendar izvlecite žlico in v tekočini boste opazili manjše vrtine, ki ustvarjajo še manjše vrtine. Ko se vrtinci prenehajo vrteti, se je njihova energija pretvorila v toploto, je dejala. V skodelici na vaši mizi ogrevanje ni zelo dramatično; bi se borili, da bi vreli vodo samo z mešanjem. Toda energija mehurčkov, ki se gibljejo skozi vesolje, je veliko bolj intenzivna in zdi se, da turbulenca pomemben del tega pretvori iz kinetične energije v toploto.
Li in njeni soavtorji niso dali nobenih novih pripomb, da bi našli nemir. Namesto tega so ga opazili v podatkih, ki so že na voljo iz galaksijskih grozdov Perseus, Abell 2597 in Devica.
Li je napolnil hladne plinske niti skozi oblake v središčih teh galaksij. Ti neverjetno natančni podatki z visoko ločljivostjo so omogočili Liju, da naredi zemljevid, kako hitro se je plin na vsaki točki premikal in v katero smer.
Ta toplotni zemljevid je pokazal jasen vzorec turbulenc. "V turbulenčnem načinu so veliki vrtinci, ki ustvarijo manjše vrtince, ki naredijo še manjše vrtince. Imate čudovito kaskado," je dejal Li.
Zdi se, da se je "čudovita kaskada" prikazala v središču vseh skupin galaksije.
"Tega nisem pričakovala, tega nihče ni pričakoval," je dejala.
Tudi najmanjši vrtinčki tukaj so v nepredstavljivem merilu, dovolj veliki, da zlahka pogoltnejo naš sončni sistem. Konec koncev, je dejal Li, se dogajajo v gosto "smeti, polnih galaksij." Brian McNamara, glavni avtor leta 2005 Nature Nature, ki je prvi predlagal, da bi mehurčki lahko segrevali te pline, je dejal, da je nova ugotovitev fascinantna, vendar ima zadržke.
"Vse skupaj je zelo zanimivo. Ampak po mojem mnenju to ni prepričljivo. Nisem povsem prepričana," je McNamara povedala za Live Science. McNamara, ki je predsedujoča katedri za fiziko in astronomijo na kanadski univerzi v Waterlou, je dejala, da je najpomembnejše vprašanje, da se kaskade Li in sodelavci ne ujemajo povsem s tistimi, ki bi jih pričakovali samo zaradi turbulenc. To kaže, da bi lahko bili drugi učinki na delo, so zapisali avtorji študije, ali morda obstaja nekaj neznane fizike, ki ureja obnašanje turbulenc v teh ekstremnih razmerah.
McNamara se je tudi vprašala, ali so raziskovalci v celoti odklonili učinke drugih vrst gibanja plinov od resničnih turbulenc.
Izpostavil je tudi, da nekateri teoretiki sumijo, da lahko turbulenca plin dejansko bolj ohladi, kot ga segreje.
Vse, kar je dejal, je dodal, da je to dober članek z veliko dobrimi raziskovalci.
"Samo mislim, da je treba opraviti še več."
