Lubang hitam supermassive di hati galaksi mungkin meletupkan gelombang gas yang panas, bergelora melalui alam semesta, menjaga kluster galaksi hidup dengan haba mereka.
Dan untuk kali pertama, astrofizik percaya mereka telah melihat pergolakan dalam tindakan.
Melihat ke dalam kelompok galaksi yang besar dan anda akan melihat gas panas berputar di intinya, mengisi ruang antara bintang dan galaksi. Tetapi terdapat misteri tentang gas ini. Bagaimanakah ia tetap panas? Model mudah mencadangkan ia akan kehilangan tenaga lebih cepat daripada yang dilakukannya, dan graviti harus mula mengikat seluruh awan bersama-sama menjadi bintang dalam masa kira-kira satu bilion tahun dibentuk. Bintang-bintang itu akan terbakar, dan galaksi akan mati bersama mereka. Ahli astropisika memanggil proses ini "penyejukan bencana." Tetapi ini tidak berlaku.
Ternyata, pada tahun 2005, penyelidik mendapati penjelasan separa mengapa tidak. Mereka mendapati gelembung yang terbentuk di dalam awan gas padat itu, rongga gergasi di angkasa - beberapa yang besar seperti Bima Sakti. Gelembung-gelembung gergasi ini bergerak jauh dari lubang hitam supermasif di pusat-pusat galaksi, dan seterusnya, penyelidik menulis, seolah-olah menghalang penyejukan bencana.
Tetapi persoalannya tetap: Bagaimana semua tenaga yang dipindahkan ke dalam gas sekitar buih? Dalam kertas baru, yang diterbitkan ke pangkalan data arXiv pada 18 Nov (kertas itu belum lagi melalui proses semakan semula rakan sebaya), para penyelidik melaporkan bukti pergolakan di sekeliling gelembung: putaran dan eddie yang berputar dari putaran yang lebih kecil dan berputar, yang berputar off the swirls yang lebih kecil masih. Lama kelamaan, teori itu berlaku, tingkah laku yang huru-hara mencapai tahap mikroskopik, di mana ia menghilang sebagai panas.
"Anda boleh memaparkan gelembung sebagai sudu yang mengaduk teh panas," kata pengetua utama kajian Yuan Li, seorang astrophysicist di University of California, Berkeley, memberitahu Live Science.
Sudu membuat "gerakan pukal" teh, tetapi tarik keluar sudu dan anda akan melihat pusaran kecil membentuk dalam cecair, yang membuat eddies lebih kecil. Apabila eddy berhenti berputar, itu kerana tenaga mereka telah berubah menjadi panas, katanya. Dalam cawan di atas meja anda, pemanasan tidak begitu dramatik; anda akan berjuang untuk merebus air hanya dengan mengaduknya. Tetapi tenaga gelembung bergerak melalui ruang jauh lebih sengit, dan nampaknya seperti pergolakan menukarkan pecahan yang signifikan dari tenaga kinetik ke panas.
Li dan pengarangnya tidak membuat apa-apa pemerhatian baru untuk mencari pergolakan. Sebaliknya, mereka melihatnya dalam data yang sedia ada dari kelompok galaksi Perseus, Abell 2597 dan Virgo.
Filamen benang gas sejuk melalui awan di pusat-pusat galaksi tersebut, kata Li. Ini sangat tepat, data resolusi tinggi yang membolehkan Li membuat peta seberapa cepat gas di setiap titik bergerak dan ke arah mana.
Peta panas itu menunjukkan pola turbulensi yang jelas. "Dalam mod pergolakan ada eddies besar membuat eddies kecil membuat eddies lebih kecil. Anda mempunyai lata yang indah," kata Li.
"Latar belakang yang indah" kelihatan muncul di setiap pusat kelompok galaksi.
"Saya tidak menjangkakan bahawa, tiada siapa yang menjangkakannya," katanya.
Malah eddies terkecil di sini adalah pada skala yang tidak dapat dibayangkan, cukup besar untuk mudah menelan sistem solar kita. Lagipun, Li berkata, mereka sedang berlaku dalam jumlah yang padat "tong sampah yang penuh dengan galaksi." Brian McNamara, pengarang utama kertas Alam 2005 yang pertama kali mencadangkan gelembung mungkin memanaskan gas-gas ini, berkata dia mendapati penemuan baru itu menarik, tetapi mempunyai tempahan.
"Ini semua sangat menarik, tetapi saya tidak yakin dengan sepenuhnya," kata McNamara kepada Live Science. McNamara, yang merupakan ketua Jabatan Fizik dan Astronomi di University of Waterloo, berkata masalah yang paling penting adalah bahawa Li dan rakan sekerja mendapati tidak sepadan dengan apa yang anda harapkan daripada pergolakan sahaja. Itu menunjukkan kesan lain boleh di tempat kerja, penulis kajian menulis, atau mungkin ada fizik yang tidak diketahui yang mengawal kelakuan pergolakan dalam keadaan yang melampau.
McNamara juga tertanya-tanya sama ada penyelidik telah sepenuhnya memisahkan kesan lain-lain gerakan dalam gas daripada pergolakan sebenar.
Beliau juga menegaskan bahawa sesetengah ahli teori mengesyaki pergolakan sebenarnya boleh menyejukkan gas lebih daripada itu memanaskannya.
Semua yang dikatakan, beliau menambah, ini adalah kertas yang bagus dengan banyak penyelidik yang terlibat.
"Saya rasa ada kerja yang perlu dilakukan."
