一項研究表明，星系具有類似於心臟和肺的調節機制，透過限制氣體吸收來控制它們的生長。
這種機制涉及超大質素 黑洞 及其噴流發射，可防止星系膨脹過快，確保其壽命並防止過早老化為「僵屍」星系。
一項新的研究表明，星系避免了過早死亡，因為它們有一個「心臟和肺」，可以有效地調節它們的「呼吸」並防止它們失控。
如果他們不這樣做，宇宙的老化速度會比現在快得多，我們今天看到的只是巨大的「僵屍」星系，裏面充滿了死亡和垂死的恒星。
這是根據發表在 【皇家天文學會月刊 】上的一項新研究得出的，該研究調查了宇宙的一大謎團——為什麽星系沒有天文學家預期的那麽大。
似乎有什麽東西透過限制它們吸收轉化為恒星的氣體量來扼殺它們的巨大潛力，這意味著內部的某些東西不是無休止地增長，而是抵抗被認為是不可避免的重力。
星系中心臟和肺的類比
現在，肯特大學的天體物理學家認為他們可能已經揭開了這個秘密。他們認為，星系實際上可以透過「呼吸」來控制它們的生長速度。
在他們的類比中，研究人員將星系中心的超大質素黑洞與它的心臟進行了比較，以及它們向氣道發射的兩個雙極超音速氣體和輻射射流，為一對肺提供食物。
來自黑洞（或「心臟」）的脈沖會導致噴流沖擊前沿沿著兩個噴流軸來回擺動，就像人體的胸膈膜在胸腔內上下移動以充氣和放氣雙肺一樣。
這可能導致噴射能量被廣泛傳輸到周圍的介質中，就像我們呼出溫暖的空氣一樣，導致星系氣體吸積和增長減慢。
模擬對稱雙極射流一側的兩個不同範例，其中壓力波紋在銀河系外介質上擴散。此處顯示的是使用紅溫色標（深色=低壓，亮=高壓）的壓力變化。每個射流從左側進入，壓力在推動環境介質時迅速下降。軸是無因次距離刻度。圖片來源：C Richards/MD Smith/肯特大學
仿真見解和銀河動力學
博士生卡爾·理查茲（Carl Richards）在建立了新的，從未嘗試過的模擬後提出了這一理論，以研究超音速噴射式飛機在抑制星系增長方面可能發揮的作用。
這些包括讓黑洞「心臟」跳動，讓射流處於高壓狀態——如果將比較範圍擴大到人體，就像高血壓的一種形式。
他說，這導致噴射機「像風箱一樣」發出聲波，「就像池塘表面的漣漪一樣」。
這些現象類似於開啟一瓶香檳時產生的地面聲音和沖擊波、汽車的尖叫聲、火箭排氣管和加壓外殼的刺穿。
充滿英仙座星團的熱氣體中的聲波（漣漪）在這位藝術家的印象中得到了展示。它們被認為是由銀河系中心的超大質素黑洞（明亮的白點）噴射式噴射機吹出的空腔產生的。圖片來源：NASA/NASA/CXC/M.Weiss
「我們意識到，噴射式飛機必須有一些手段來支撐身體 - 銀河系周圍的環境氣體 - 這就是我們在電腦模擬中發現的，」理查茲說。
「當我們分析高壓的電腦模擬並允許心臟跳動時，發現了意想不到的行為。
「這向高壓射流發送了一股脈沖，由於振蕩射流沖擊鋒的波紋管狀作用，導致它們改變形狀。
研究人員說，這些超壓射流有效地膨脹了「就像充滿空氣的肺一樣」。
在這樣做的過程中，他們以一系列壓力漣漪的形式將聲波傳輸到周圍的星系中，然後被證明可以抑制星系的增長。
結論和未來展望
有一些證據表明銀河系外介質中存在漣漪，例如在附近的英仙座星系團中觀察到的漣漪與巨大的熱氣泡有關，這被認為是聲波的例子。
這些漣漪已經被認為是維持星系周圍環境的原因，盡管缺乏產生它們的機制。
因此，傳統的宇宙學模擬無法解釋氣體流入星系的情況，這導致了宇宙的一大謎團，因此它依賴於星系中心高度活躍的黑洞來提供一些阻力。
「然而，要做到這一點並不容易，我們對脈動的類別，黑洞的大小和肺部的質素都有限制，」合著者邁克爾史密斯教授說。
「呼吸太快或太慢都不會提供維持銀河系介質所需的生命震顫，同時保持心臟供應燃料。
研究人員得出結論，星系的壽命可以在其「心臟和肺」的幫助下延長，其核心的超大質素黑洞引擎透過限制早期塌縮成恒星的氣體量來幫助抑制生長。
他們說，這有助於創造我們今天看到的星系。
如果沒有這樣的機制，星系現在已經耗盡了燃料並消失了，就像一些星系以「紅色和死亡」或「僵屍」星系的形式所做的那樣。
