Супермасивне црне рупе у срцима галаксија могу да пламте вруће, турбулентне таласе гаса кроз космос, одржавајући галаксије кластера живим својом топлином.
А астрофизичари по први пут верују да су видели ту турбуленцију на делу.
Завирите у масивни галаксије и угледаћете врући гас како се врти у њеној језгри, испуњавајући простор између звезда и галаксија. Али, постоји тајна око овог гаса. Како остаје тако вруће? Једноставни модели сугерирају да би он требао губити енергију много брже него што је случај, и да би гравитација требала почети свезати облак заједно у звијезде у року од око милијарду година од његовог формирања. Те звезде би заузврат изгореле и галаксија би умрла с њима. Астрофизичари овај процес називају "катастрофалним хлађењем". Али то се не догађа.
Испада да су 2005. године истраживачи пронашли дјеломично објашњење зашто не. Пронашли су мјехуриће који се формирају унутар тих густих гасних облака, џиновских шупљина у простору - неких великих попут Млијечног пута. Ови џиновски мехурићи удаљавали су се од супермасивне црне рупе у галактичким центрима, а заузврат, писали су истраживачи, изгледа да спречавају катастрофално хлађење.
Али остало је питање: како се сва та енергија преноси у гас око мехурића? У новом раду, објављеном у бази арКсив 18. новембра (рад још није прошао формални поступак стручне рецензије), истраживачи извештавају о доказима турбуленција око мјехурића: ковитлаци и вртлози који се одвајају од мањих коврча и вртлога, који се окрећу и даље од мањих вртлога. Временом, теорија иде, да хаотично понашање достиже микроскопски ниво, где се распршује као топлота.
"Можете видети слику као кашичицу која меша врући чај", рекао је Ливе Ливе аутор студије Иуан Ли, астрофизичар са Калифорнијског универзитета, Беркелеи.
Кашика ствара "скупно кретање" чаја, али извуците кашику и приметићете мање вртлоге у течности, који стварају још мање изнутрице. Кад се вртлози престану вртјети, то је зато што се њихова енергија претворила у топлину, рекла је. У шалици вашег стола грејање није баш драматично; борили бисте се да кључате воду само мијешајући је. Али енергија мехурића који се крећу кроз свемир је много интензивнија, и чини се да турбуленција значајан део енергије претвара из кинетичке енергије у топлоту.
Ли и њени коаутори нису дали нова запажања како би открили турбуленцију. Уместо тога, уочили су га у подацима који су већ доступни из галаксијских кластера Персеј, Абелл 2597 и Девица.
Нишани хладнијег гасног нити кроз облаке у центрима тих галаксија, рекао је Ли. Ови невероватно прецизни подаци високе резолуције су омогућили Лиу да направи мапу како се гас у свакој тачки креће и у ком правцу.
Та топлотна карта је показала јасан образац турбуленције. "У режиму турбуленције велики су вртлози који праве мале вртње правећи још мање вртње. Имате прелепу каскаду", рекао је Ли.
Чини се да се "прелепа каскада" појавила у сваком центру галаксије.
"Нисам то очекивала, нико то није очекивао", рекла је.
Чак су и најмањи вртлози овде у незамисливим размерама, довољно велики да лако могу прогутати наш сунчев систем. На крају крајева, рекао је Ли, они се одвијају у густој количини смећа пуних галаксија. Бриан МцНамара, водећи аутор Натуре Натуре из 2005. године који је први предложио да мјехурићи могу угријати ове гасове, рекао је да је ново откриће фасцинантно, али да има резерве.
"Све је то врло занимљиво. Али то по мом мишљењу није закључно. Нисам у потпуности увјерен", рекла је МцНамара за Ливе Сциенце. МцНамара, која је председавајући Одсека за физику и астрономију на канадском Универзитету у Ватерлоу, рекла је да је најважније питање то што каскаде које су Ли и његови колеге пронашли не одговарају потпуно оним што бисте очекивали од турбуленција. То сугерише да би други ефекти могли бити на делу, написали су аутори студије, или је можда непозната физика која регулише понашање турбуленција у овим екстремним условима.
МцНамара се такође запитала да ли су истраживачи потпуно раздвојили ефекте других врста покрета у гасовима од праве турбуленције.
Такође је нагласио да неки теоретичари сумњају да турбуленција може заправо хладити гас више него што га загрева.
Све што је рекао, додао је, ово је добар рад у који је укључено пуно добрих истраживача.
"Само мислим да треба још посла."
