Agak mudah untuk galaksi membuat bintang. Mulakan dengan sekumpulan gumpalan gas dan habuk secara rawak. Biasanya gumpalan itu akan cukup panas. Untuk menjadikannya bintang, anda mesti menyejukkannya. Dengan membuang semua haba mereka dalam bentuk radiasi, mereka dapat memampatkan. Buangkan lebih banyak haba, tekan lebih banyak. Ulangi selama sejuta tahun atau lebih.
Akhirnya kepingan awan gas menyusut dan menyusut, memampatkan diri menjadi simpul kecil yang ketat. Sekiranya ketumpatan di dalam simpul tersebut cukup tinggi, ia mencetuskan peleburan nuklear dan voila: bintang dilahirkan.
Apabila kita memerhatikan galaksi besar, kita melihat sejumlah besar radiasi sinar-X meletup dari teras mereka. Sinaran ini secara semula jadi membawa haba. Sinaran ini secara semula jadi menyejukkan galaksi, terutama di terasnya. Jadi, gas di dalam teras mestilah memampatkan dan mengecilkan isipadu. Bahan di sekitarnya harus diperhatikan dan jatuh di belakangnya, menyalurkan dirinya ke dalam inti.
Dan bukan hanya sedikit: sebanyak ribu jisim suriasetiap tahun semestinya runtuh ke teras galaksi yang paling besar ketika mereka sejuk, sejuk, sejuk.
Penyejukan dan pemampatan yang sangat besar ini, semestinya, mencetuskan banyaknya pembentukan bintang. Bagaimanapun, anda mempunyai keadaan yang betul: banyak barang disejukkan ke dalam poket kecil.
Oleh itu, dalam galaksi ini dengan banyak output sinar-X, kita semestinya melihat banyak bintang baru muncul.
Kami tidak.
Itu masalah.
Sesuatu harus memastikan galaksi ini tetap panas walaupun kehilangan haba yang besar dari pancaran sinar-X mereka. Sesuatu harus menghentikan gas daripada memampatkan sehingga menghasilkan bintang. Sesuatu harus memastikan lampu bintang tetap rendah.
Seperti kebanyakan misteri dalam astronomi, terdapat pelbagai idea, semuanya dengan kekuatan dan kelemahan masing-masing, dan tidak ada yang sepenuhnya memuaskan. Kepelbagaian mekanisme yang digunakan untuk menjelaskan teka-teki ini termasuk maklum balas supernova, gelombang kejutan kuat yang diletupkan oleh bintang besar, medan magnet yang menjadi gelombang kering, dan bahkan mengubah bentuk galaksi untuk mengelakkan penyejukan lebih lanjut.
Mungkin perkara paling mudah untuk dipersalahkan adalah lubang hitam supermasif yang duduk di tengah galaksi. Semasa gas menyejuk dan mengalir ke dalam, ia menarik dirinya ke lubang hitam. Vorteks graviti menghisap secara besar-besaran memakan gas, mendorongnya ke bawah. Tetapi dengan semua gas yang dimampatkan menjadi sedikit, ia akan memanas.
Kadang kala, jika gabungan kekuatan magnet yang kuat tepat, aliran gas dapat berputar di sekitar lubang hitam, hampir tidak dapat melupakan di bawah cakrawala peristiwa, angin dan berpusing, akhirnya meletup keluar dari kawasan dalam bentuk panjang, nipis jet.
Jet ini membawa banyak tenaga. Tenaga yang cukup untuk memanaskan seluruh teras galaksi, mencegah penyejukan lebih jauh.
Sekiranya itu tidak cukup baik, sinaran ekstrem yang dipancarkan oleh gas panas yang kuat ketika ia ditarik ke bawah lubang hitam boleh meletup di sekitarnya, memberikan lebih banyak haba untuk menghentikan - dan bahkan membalikkan - aliran gas sejuk .
Mungkin.
Senario ini pasti menarik, kerana a) sangat biasa dan b) sangat hebat. Pada pandangan pertama, ia adalah penentu yang sempurna, tetapi sifat, seperti biasa, sebagai kebiasaan menjadi jahat. Masalahnya ialah memberi makan lubang hitam adalah sistem yang sangat rumit, dengan pelbagai proses fizikal bercampur, yang menjadikannya sukar untuk dikaji.
Dan, tidakkah anda mengetahuinya, semasa kita cuba mensimulasikan senario ini di komputer, mengikuti fizik dengan sebaik mungkin dan dengan sebaik mungkin memahami, kita menghadapi banyak masalah untuk mendapatkan jumlah tenaga yang tepat ke tempat yang betul. Kadang-kadang galaksi terus menyejukkan. Kadang kala mereka meletup. Kadang-kadang mereka turun naik antara pemanasan dan penyejukan terlalu cepat.
Walaupun kita belum mempunyai gambaran lengkap dan terakhir, para penyelidik membuat kemajuan yang stabil, jika lambat, dalam memahami hubungan antara lubang hitam gergasi dan galaksi inangnya. Dalam makalah baru-baru ini, para saintis menggunakan simulasi komputer canggih untuk cuba memeriksa gambaran lengkap itu, termasuk sebanyak mungkin fizik terperinci.
Mereka mendapati bahawa ketika menyangkut proses hebat ini yang memaparkan kekuatan mentah yang luar biasa di alam, yang paling halus dan halus. Pasti, sinaran kuat yang dikeluarkan oleh gas masuk dan jet yang melarikan diri dari dekat permukaan lubang hitam yang mematikan memainkan peranan dalam mengatur suhu galaksi. Tetapi mereka sering gagal, menyalahgunakan tenaga mereka ke tempat yang salah atau masa yang salah.
Tetapi radiasi dan jet bukan satu-satunya perkara yang didorong oleh lubang hitam supermasif pusat. Sinar kosmik, zarah bermuatan kecil yang bergerak mendekati kelajuan cahaya, membanjiri sekitar maelstrom. Mereka membantu mengangkut haba pada kecepatan yang sekata dan stabil, menjaga degupan jantung galaksi dengan irama biasa.
Di samping itu, terdapat pergolakan kuno yang baik, dengan gelombang kejutan yang bergolek dan perangai buruk umum yang disebabkan oleh pergolakan di tengah. Pergolakan ini hanya berfungsi dengan baik untuk mencegah gas sekitarnya menyejuk sepenuhnya dan meletus pembentukan bintang.
Jadi adakah ini, kisah lengkap? Sudah tentu tidak. Galaksi adalah makhluk hidup, bernafas, dengan mesin graviti besar yang menggerakkan hati mereka, dan aliran gas yang saling terkait yang dibentuk oleh kekuatan yang kuat - dan kadang-kadang eksotik -. Ini adalah masalah yang sukar untuk dipelajari, tetapi yang menarik, kerana dengan menjalin hubungan antara galaksi dan lubang hitamnya, seperti yang disampaikan melalui aliran dan gangguan gas sejuk, kita dapat mencuba membuka kunci kisah evolusi galaksi itu sendiri.
Baca lebih lanjut: "Sinaran Kosmik atau Turbulensi dapat Mencegah Aliran Penyejukan (Apabila Pemanasan Termal atau Suntikan Momentum Gagal)"
