劍橋大學(xué)的一組研究人員稱(chēng)，星系團(tuán)中的“天氣”可能解釋了一個(gè)長(zhǎng)期的難題?？茖W(xué)家使用復(fù)雜的模擬來(lái)顯示超大質(zhì)量黑洞的強(qiáng)大射流如何被熱氣體和星系的運(yùn)動(dòng)所破壞，從而防止氣體冷卻，否則會(huì)形成恒星。該小組將他們的工作發(fā)表在《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》上。

典型的星系團(tuán)有數(shù)千個(gè)成員星系，它們與我們自己的銀河系可能非常不同，并且大小和形狀各不相同。這些系統(tǒng)嵌入稱(chēng)為團(tuán)簇內(nèi)部介質(zhì)(ICM)的高溫氣體中，所有氣體都生活在所謂的“暗物質(zhì)”的看不見(jiàn)的光環(huán)中。

許多星系的中心都有超大質(zhì)量的黑洞，這些星系通常具有高速的物質(zhì)射流，其延伸時(shí)間超過(guò)數(shù)千光年，可能使ICM中非常熱的裂片膨脹。

位于卡夫里宇宙研究所和天文研究所的研究人員進(jìn)行了最先進(jìn)的模擬，仔細(xì)觀察了射流瓣并發(fā)現(xiàn)了X射線。該模型捕獲了星系團(tuán)的誕生和宇宙學(xué)演化，并使科學(xué)家能夠以前所未有的真實(shí)感研究它們膨脹的射流和波瓣如何與動(dòng)態(tài)ICM相互作用。

他們發(fā)現(xiàn)，對(duì)模擬星團(tuán)的模擬X射線觀察揭示了由超大質(zhì)量黑洞驅(qū)動(dòng)的射流產(chǎn)生的所謂的“ X射線腔”和“ X射線亮邊”，它們本身會(huì)因星團(tuán)中的運(yùn)動(dòng)而變形，非常類(lèi)似于在真實(shí)銀河星團(tuán)的觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)的。

劍橋天文研究所的Martin Bourne博士領(lǐng)導(dǎo)該團(tuán)隊(duì)。他評(píng)論說(shuō)：“我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出利用最新的高性能計(jì)算技術(shù)的新計(jì)算技術(shù)，首次將具有超過(guò)一百萬(wàn)個(gè)元素的射流波瓣建模到完全逼真的簇中。這使我們能夠?qū)⑽锢磉^(guò)程放置在在顯微鏡下驅(qū)動(dòng)射流能量的釋放。”

當(dāng)星系在星團(tuán)中四處移動(dòng)時(shí)，模擬顯示它們會(huì)產(chǎn)生一種“天氣”，從而移動(dòng)，變形和破壞在黑洞噴頭末端發(fā)現(xiàn)的高溫氣體。射流波瓣非常強(qiáng)大，如果受到干擾，會(huì)向ICM傳遞大量能量。

劍橋團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這種星團(tuán)天氣干擾機(jī)制可能會(huì)解決一個(gè)持久的問(wèn)題：了解為什么ICM氣體不會(huì)冷卻并在星團(tuán)中心形成恒星。這個(gè)所謂的“冷卻流”難題困擾著天體物理學(xué)家超過(guò)25年。

進(jìn)行的仿真提供了誘人的新解決方案，可以解決此問(wèn)題。伯恩博士評(píng)論說(shuō)：“超大質(zhì)量黑洞泵入噴射波瓣的巨大能量與星團(tuán)天氣破壞波瓣并將這種能量重新分配給ICM的能力相結(jié)合，為解決冷卻提供了一種簡(jiǎn)單而優(yōu)雅的機(jī)制流量問(wèn)題。”

在未來(lái)十年中，一系列下一代X射線太空望遠(yuǎn)鏡將進(jìn)入軌道。這些先進(jìn)的儀器應(yīng)該有助于解決辯論，以及星際天氣是否真的阻止了恒星的誕生。