Астрономы выяснили, как галактики избегают ранней гибели
Ученые из Великобритании описали механизм, не дающий галактикам во Вселенной преждевременно стареть, превращаясь в «зомби». Они сравнили его с «сердцем» и «легкими», регулирующими «дыхание» и рост галактик.
В большинстве спиральных галактик есть регионы звездообразования. Основной строительный материал для них — газообразный водород с незначительным количеством более тяжелых элементов. У первых галактик во Вселенной были гигантские запасы «топлива», и, по идее, они должны были быстро сгореть. Всплеск звездообразования не мог бы длиться долго, и галактики быстро выдохлись бы, но, кажется, они умеют отсрочить свою гибель благодаря расположенным в их ядрах супермассивным черным дырам.
Галактики развиваются под влиянием взаимодействия между межзвездной средой и окружающим их газовым гало, известным как окологалактическая среда (circum-galactic medium). Хотя гало существенно менее плотное, чем межзвездная среда, в нем в три-пять раз больше барионов и тяжелых элементов. Тем не менее оценки скорости образования звезд во многих галактиках ниже, чем ожидалось.
Ученые объясняют этот парадокс тем, что релятивистские джеты — две разнонаправленные струи плазмы из активных ядер галактик — могут нагревать окологалактическую среду и смягчать потоки. Чтобы в этом разобраться, ученые из Университета Кента (Великобритания) исследовали шоковую структуру джетов с помощью осесимметричных гидродинамических моделей при М=2 (число Маха). В новой работе, опубликованной в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, исследователи уточнили модели и дали объяснения некоторым наблюдаемым явлениям.
Авторы статьи сравнили черную дыру в центре галактики с сердцем, а струи — с воздухом, поступающим в дыхательные пути и наполняющим легкие. Во время «выдоха» в джете появляются зоны аномально высокого давления, создающие, в свою очередь, ударные волны. Их фронт движется вперед и назад вдоль обеих осей, подобно тому, как диафрагма вздымается и опускается, наполняя легкие воздухом.
Продолжая аналогию, как наше дыхание нагревает холодный воздух, так ударные волны джетов передают свою энергию окружающей среде и делают ее теплее. Это, в свою очередь, замедляет охлаждение и аккрецию из окологалактической среды.
Идея принадлежит аспиранту Карлу Ричардсу, первому автору статьи, который с помощью моделирования исследовал роль сверхзвуковых потоков в замедлении роста галактик. Ученый создал симуляцию пульсирования черной дыры и формирования в джетах зон аномального давления — как при гипертонии у людей. По словам Ричардса, джеты работали как кузнечные мехи, порождая звуковые волны, словно рябь на поверхности пруда. Это может объяснить наблюдения ряби в галактических скоплениях Персея и Центавра.
По словам ученых, процессы, которые происходят в джетах с зонами аномально высокого давления, можно сравнить со звуком при открытии бутылки шампанского или прокалывании надутого пакета.
В целом модель объясняет, почему приток холодного газа из гало сдерживается. Теперь нужно подробнее изучить степень и эффективность передачи энергии, возможность перегрева, а также провести расчеты с большим значением числа Маха, которое имеет для модели, по словам авторов, критическое значение.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии