När galaxerna blir äldre stannar stjärnbildnings processen där. Men varför? Det verkar som att astronomer har hittat gärningsmannen i strävan.
Vi vet för närvarande att de flesta galaxer har supermassiva svarta hål i deras centrum. Vissa energifenomen förekommer i dessa galaktiska monster, särskilt när något faller i deras accretionsdisk och händelsehorisont. Ofta styr den energi som alstras av den aktiva kärnan i galaxen (där dessa svarta hål är placerade) stjärnbildningen av galaxen som helhet.
I en ny studie som publicerades i Royal Astronomical Society Magazine Magazine, tror forskare att de har funnit orsaken till att galaxerna "stänger av" stjärnformationsprocessen med ålder.
Detta är en otroligt detaljerad bild av Hubble-teleskopet vid spiralgalaxen NGC 4921, belägen mot bakgrund av mer avlägsen liknande föremål. Ramverket består av mer än 80 enskilda bilder som har passerat de gula och infraröda filtren.
"När man tittar på det förflutna i universums historia ser man hur stjärnorna är födda i galaxer", säger Tobias Brak från Johns Hopkins University. "Vid något tillfälle stoppar processen med stjärnbildningen. Frågan är: varför? Vi tror att aktiva svarta hål är den främsta orsaken till detta fenomen."
Äktenskapet och hans kollegor tillämpade metoden som används för att studera stora grupper av galaxer i en enda galax. Genom att göra detta fann de att supermassiva svarta hål bildar "feedback vid radiofrekvenser" som värmer upp galaxer, förhindrar interstellära gaser från kylning, stickning och bildandet av nya stjärnor. Massiva svarta hål i en viss ålder blir en slags "switch" och absorberar stjärnformande strukturer.
Detta är en del av programmet Hubble Border Fields, som analyserar massfördelningen i dessa jättekluster och använder klusterlinseringseffekten för att ta en titt längre in i universum.
Som regel används Sunyaev-Zeldovich-effekten för att undersöka huruvida den ursprungliga kosmiska mikrovågsbakgrundsstrålningen ("Big Bang echo") interagerar med elektroner i interstellära gaser blockerade i kluster av hundratals galaxer. Men för första gången användes denna metod för att mäta det interstellära mediet bland en enda galax.
"Sunyaev-Zeldovich-effekten används vanligtvis för att studera kluster av hundratals galaxer, men galaxen vi studerar innehåller bara en eller två strukturer", säger Megan Graral, också från Johns Hopkins University.
Med hjälp av denna effekt fann forskarna att alla de studerade galaxerna hade samma "radiofrekvensåterkopplingsvärde" som galaxer, vilket saknade potentialen för stjärnbildning. Det hände sålunda att dessa galaxer är stora och mogna elliptiska galaxer, där den uppvärmda interstellära gasen berövades möjligheten att kyla.
"Om gasen är varm kan den inte misslyckas med egen vikt. Om gas inte kan misslyckas kommer nya stjärnor inte att bildas," tillade äktenskap.
Detta är en ny detaljerad ögonblicksbild av spiralgalax Messier 61 och dess centrala del. Bilden föll från observationerna 2003 och 2004 från Hubble High Resolution Channel (HRC) kameran som nu skrivits av. Dess andra namn är NGC 4303. Det ligger 100.000 ljusår och liknar vår galax i storlek. Med Vintergatan kommer de in i den galaktiska gruppen i konstellationen Virgo, som lagrar upp till 2000 spiral- och elliptiska galaxer. "Feedback om radiofrekvenser" uppstår när något kommer in i omgivningen kring det svarta hålet. Även om det svarta hålet oundvikligen absorberar allt, kommer en del av denna massa, genom någon ännu oförklarlig mekanism, att accelereras till relativistisk hastighet och kommer att bryta ut ur polerna i det svarta hålet. Denna energiskt kraftfulla plasmaström som färdas i en hastighet nära ljusets hastighet ger upphov till kraftfulla radiovågor som värmer upp gaserna i hela galaxen.
Även om de mekanismer som ligger till grund för "radiofrekvensåterkoppling" -effekten är föremål för debatt är resultatet uppenbart: Svarta hål fungerar som ett värmeelement på plattan, håller den interstellära gasen varm och stoppar stjärnformningsprocessen i gamla galaxer.
