銀河の中心にある超巨大ブラックホールは、宇宙を熱く乱気流のガスの波を吹き飛ばして、銀河団をその熱で生きたままにしている可能性があります。
そして、初めて、天体物理学者達はその乱気流が実際に動いているのを見たと信じています。
巨大な銀河団をのぞいてみると、星と銀河の間の空間を埋めるその中心で熱いガスが渦巻いているのが見えます。しかし、このガスには謎があります。どうしてそんなに暑いの？単純なモデルは、それがそれよりもはるかに速くエネルギーを失うべきであり、重力が形成してから約10億年以内に星雲に雲全体を結合し始めるはずだと示唆しています。次に、それらの星は燃え尽き、銀河はそれらとともに死んでしまいます。天体物理学者はこのプロセスを「壊滅的な冷却」と呼んでいます。しかし、これは起こりません。
2005年に戻って、研究者たちはなぜそうではないかについての部分的な説明を見つけました。彼らは、それらの密集したガス雲、宇宙の巨大な空洞-いくつかは天の川と同じ大きさの中に泡が形成されているのを発見しました。これらの巨大な気泡は銀河の中心にある超巨大ブラックホールから遠ざかっていたため、破滅的な冷却を防ぐように見えた。
しかし、疑問は残りました。そのエネルギーはすべて、泡の周りのガスにどのように移動するのでしょうか。 11月18日にarXivデータベースに公開された新しい論文（この論文はまだ正式な査読プロセスを経ていない）で、研究者は泡の周りの乱流の証拠を報告します：小さな渦と渦を渦巻く渦と渦まだ小さな渦巻きをオフにします。時間が経つにつれて、カオス的振る舞いが微視的レベルに達し、熱として消散するという理論が進みます。
「泡を熱いお茶をかき混ぜるスプーンのように描くことができる」とカリフォルニア大学バークレー校の天体物理学者である研究主任著者のユアン・リー氏はライブサイエンスに語った。
スプーンはお茶の「バルクモーション」を作成しますが、スプーンを引き出すと、液体内に小さな渦巻きが形成され、さらに小さな渦が発生することに気付くでしょう。渦の回転が止まったのは、そのエネルギーが熱に変わったためだと彼女は言った。テーブルのマグカップでは、暖房はそれほど劇的ではありません。かき混ぜるだけでお湯を沸かすのに苦労します。しかし、空間を移動する気泡のエネルギーははるかに強く、乱流はそのかなりの部分を運動エネルギーから熱に変換するようです。
Liと彼女の共著者は、乱気流を見つけるために新しい観測をしませんでした。代わりに、彼らは銀河団のペルセウス、アベル2597、および乙女座からすでに利用可能なデータでそれを見つけました。
涼しいガスのフィラメントがそれらの銀河の中心にある雲を通り抜けると、リーは言った。この信じられないほど正確で高解像度のデータにより、Liは各ポイントのガスの移動速度と方向を示すマップを作成できました。
そのヒートマップは乱流の明確なパターンを示していました。 「乱気流モードでは、大きな渦が発生して小さな渦が発生し、さらに小さな渦が発生します。美しいカスケードが得られます」とLiは述べています。
「美しいカスケード」が各銀河団の中心に現れるように見えました。
「私はそれを期待していなかった、誰もそれを期待しなかった」と彼女は言った。
ここの最小の渦でも想像を絶する規模であり、太陽系を簡単に飲み込むのに十分な大きさです。結局のところ、Li氏は、「銀河でいっぱいのゴミ箱」に相当する量で起こっていると述べた。泡がこれらのガスを暖めているかもしれないと最初に示唆した2005年のネイチャーペーパーの筆頭著者であるブライアンマクナマラは、新しい発見は魅力的であると述べましたが、留保がありました。
「それはすべて非常に興味深い。しかしそれは私の心に決定的なものではない。私は完全には確信していない」とマクナマラはライブサイエンスに語った。カナダのウォータールー大学の物理学と天文学科の議長であるマクナマラは、最も重要な問題は、Liと同僚が発見したカスケードが乱流だけで期待するものと完全には一致しないことだと述べました。これは、他の影響が働いている可能性があることを示唆している、と研究著者は書いている、あるいはおそらくこれらの極端な条件における乱流の挙動を支配している未知の物理学がある。
マクナマラ氏はまた、研究者達がガス中の他の種類の運動の影響を真の乱流から完全に解き放ったかどうかも疑問に思った。
彼はまた、乱流がガスを加熱するよりも実際にガスを冷却するかもしれないと疑う理論家もいると指摘した。
そうは言っても、これは多くの優れた研究者が参加した良い論文です。
「もっとやるべきことがあると思う」
