El "clima" en los cúmulos de galaxias puede explicar un enigma de larga data, según un equipo de investigadores de la Universidad de Cambridge. Los científicos utilizaron simulaciones sofisticadas para mostrar cómo los chorros de gran alcance de los agujeros negros supermasivos se ven interrumpidos por el movimiento del gas caliente y las galaxias. evitar que el gas se enfríe, que de otro modo podrían formar estrellas. El equipo publica su trabajo en la revista. Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society .

Los cúmulos típicos de galaxias tienen varios miles de galaxias miembros, que puede ser muy diferente a nuestra propia Vía Láctea y variar en tamaño y forma. Estos sistemas están incrustados en un gas muy caliente conocido como medio intracluster (ICM), todos los cuales viven en un halo invisible de la llamada "materia oscura".

Un gran número de galaxias tienen agujeros negros supermasivos en sus centros, y estos a menudo tienen chorros de material a alta velocidad que se extienden a lo largo de miles de años luz que pueden inflar lóbulos muy calientes en el ICM.

Los investigadores, con sede en el Instituto Kavli de Cosmología y el Instituto de Astronomía, realizó simulaciones de vanguardia observando los lóbulos del chorro con gran detalle y los rayos X emitidos como resultado. El modelo captura el nacimiento y la evolución cosmológica del cúmulo de galaxias, y permitió a los científicos investigar con un realismo sin precedentes cómo los chorros y lóbulos que inflan interactúan con un ICM dinámico.

Descubrieron que las observaciones de rayos X simuladas del cúmulo simulado revelaron las llamadas "cavidades de rayos X" y "bordes brillantes de rayos X" generados por chorros supermasivos impulsados ​​por agujeros negros. que a su vez está distorsionado por movimientos en el grupo, Se parecen notablemente a los encontrados en observaciones de cúmulos de galaxias reales.

El Dr. Martin Bourne, del Instituto de Astronomía de Cambridge, dirigió el equipo. Comentó:"Hemos desarrollado nuevas técnicas computacionales, que aprovechan la última tecnología informática de alto rendimiento, para modelar por primera vez los lóbulos en chorro con más de un millón de elementos en grupos completamente realistas. Esto nos permite colocar los procesos físicos que impulsan la liberación de la energía del chorro bajo el microscopio ".

A medida que las galaxias se mueven en el cúmulo, la simulación muestra que crean una especie de "clima, " Moviente, deformando y destruyendo los lóbulos calientes de gas que se encuentran al final de los chorros del agujero negro. Los lóbulos del jet son enormemente poderosos y si se interrumpen, entregar grandes cantidades de energía al ICM.

El equipo de Cambridge cree que este mecanismo de alteración del clima del cúmulo puede resolver un problema persistente:comprender por qué el gas ICM no se enfría y forma estrellas en el centro del cúmulo. Este rompecabezas del llamado "flujo de enfriamiento" ha afectado a los astrofísicos durante más de 25 años.

Las simulaciones realizadas proporcionan una nueva y tentadora solución que podría resolver este problema. El Dr. Bourne comentó:"La combinación de las enormes energías bombeadas a los lóbulos del chorro por el agujero negro supermasivo y la capacidad del clima del cúmulo para alterar los lóbulos y redistribuir esta energía al ICM proporciona un mecanismo simple pero elegante para resolver el enfriamiento. problema de flujo ".

Una serie de telescopios espaciales de rayos X de próxima generación se pondrán en órbita durante la próxima década. Estos instrumentos avanzados deberían ayudar a zanjar el debate, y si el clima intergaláctico realmente detiene el nacimiento de estrellas.