Компьютерное моделирование помогло поставить точку в споре, который астрономы вели на протяжении последних 20 лет. Оно доказало, что процесс образования новых звезд в ряде галактик тормозят сверхмассивные черные дыры.
Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а коротко о нем рассказывает Phys.org. Группа астрономов использовала сразу три самых современных метода моделирования, чтобы определить, каким именно образом в галактиках формируются звезды.
Спор об этом ведется вот уже на протяжении 20 лет. Сам механизм давно известен. Однако известно и то, что процесс формирования звезд в разных галактиках происходит по-разному. Некоторые галактики являются своего рода фабриками по производству солнц, в то время как у их соседей этот процесс застыл на определенной стадии.
Довольно долго ученые не могли прийти к единому мнению о том, какое именно препятствие мешает спокойному звездообразовании. Чтобы найти ответ на этот вопрос, исследователи взяли для анализа данные Слоановского цифрового обзора неба (SDSS). На первом этапе они получили подтверждение того факта, что во Вселенной существует довольно большая популяция "застывших" галактик, которые формируют новые звезды крайне медленно.
Затем полученные данные были заложены в три космологических модели, которые на сегодняшний день являются наиболее передовыми - EAGLE, Illustris и IllustrisTNG. Считается, что результаты такого моделирования максимально приближены к тому, что можно увидеть в реальной Вселенной. Астрономы применили алгоритм машинного обучения для классификации. Одну группу они отнесли к галактикам с активным звездообразованием, а во вторую включили "застывшие" галактики.
Далее моделирование позволило сопоставить эти галактики по разным параметрам. В результате исследователи пришли к выводу, что в центре каждой "застывшей" галактики находится сверхмассивная черная дыра, масса которой в миллионы или даже в миллиарды раз превышает массу нашего Солнца. Моделирование также учитывало общую массу звезд в каждой галактике или массу гало темной материи вокруг галактик.
Оно показало, что именно масса черной дыры является наиболее важным фактором, который влияет на скорость звездообразование. Чем черная дыра массивнее, тем сильнее она тормозит процесс формирования новых звезд.