一项研究表明，星系具有类似于心脏和肺的调节机制，通过限制气体吸收来控制它们的生长。
这种机制涉及超大质量 黑洞 及其喷流发射，可防止星系膨胀过快，确保其寿命并防止过早老化为「僵尸」星系。
一项新的研究表明，星系避免了过早死亡，因为它们有一个「心脏和肺」，可以有效地调节它们的「呼吸」并防止它们失控。
如果他们不这样做，宇宙的老化速度会比现在快得多，我们今天看到的只是巨大的「僵尸」星系，里面充满了死亡和垂死的恒星。
这是根据发表在 【皇家天文学会月刊 】上的一项新研究得出的，该研究调查了宇宙的一大谜团——为什么星系没有天文学家预期的那么大。
似乎有什么东西通过限制它们吸收转化为恒星的气体量来扼杀它们的巨大潜力，这意味着内部的某些东西不是无休止地增长，而是抵抗被认为是不可避免的引力。
星系中心脏和肺的类比
现在，肯特大学的天体物理学家认为他们可能已经揭开了这个秘密。他们认为，星系实际上可以通过「呼吸」来控制它们的生长速度。
在他们的类比中，研究人员将星系中心的超大质量黑洞与它的心脏进行了比较，以及它们向气道发射的两个双极超音速气体和辐射射流，为一对肺提供食物。
来自黑洞（或「心脏」）的脉冲会导致喷流冲击前沿沿着两个喷流轴来回摆动，就像人体的胸膈膜在胸腔内上下移动以充气和放气双肺一样。
这可能导致喷气能量被广泛传输到周围的介质中，就像我们呼出温暖的空气一样，导致星系气体吸积和增长减慢。
模拟对称双极射流一侧的两个不同示例，其中压力波纹在银河系外介质上扩散。此处显示的是使用红温色标（深色=低压，亮=高压）的压力变化。每个射流从左侧进入，压力在推动环境介质时迅速下降。轴是无量纲距离刻度。图片来源：C Richards/MD Smith/肯特大学
仿真见解和银河动力学
博士生卡尔·理查兹（Carl Richards）在创建了新的，从未尝试过的模拟后提出了这一理论，以研究超音速喷气式飞机在抑制星系增长方面可能发挥的作用。
这些包括让黑洞「心脏」跳动，让射流处于高压状态——如果将比较范围扩大到人体，就像高血压的一种形式。
他说，这导致喷气机「像风箱一样」发出声波，「就像池塘表面的涟漪一样」。
这些现象类似于打开一瓶香槟时产生的地面声音和冲击波、汽车的尖叫声、火箭排气管和加压外壳的刺穿。
充满英仙座星团的热气体中的声波（涟漪）在这位艺术家的印象中得到了展示。它们被认为是由银河系中心的超大质量黑洞（明亮的白点）喷气式喷气机吹出的空腔产生的。图片来源：NASA/NASA/CXC/M.Weiss
「我们意识到，喷气式飞机必须有一些手段来支撑身体 - 银河系周围的环境气体 - 这就是我们在计算机模拟中发现的，」理查兹说。
「当我们分析高压的计算机模拟并允许心脏跳动时，发现了意想不到的行为。
「这向高压射流发送了一股脉冲，由于振荡射流冲击锋的波纹管状作用，导致它们改变形状。
研究人员说，这些超压射流有效地膨胀了「就像充满空气的肺一样」。
在这样做的过程中，他们以一系列压力涟漪的形式将声波传输到周围的星系中，然后被证明可以抑制星系的增长。
结论和未来展望
有一些证据表明银河系外介质中存在涟漪，例如在附近的英仙座星系团中观察到的涟漪与巨大的热气泡有关，这被认为是声波的例子。
这些涟漪已经被认为是维持星系周围环境的原因，尽管缺乏产生它们的机制。
因此，传统的宇宙学模拟无法解释气体流入星系的情况，这导致了宇宙的一大谜团，因此它依赖于星系中心高度活跃的黑洞来提供一些阻力。
「然而，要做到这一点并不容易，我们对脉动的类型，黑洞的大小和肺部的质量都有限制，」合著者迈克尔史密斯教授说。
「呼吸太快或太慢都不会提供维持银河系介质所需的生命震颤，同时保持心脏供应燃料。
研究人员得出结论，星系的寿命可以在其「心脏和肺」的帮助下延长，其核心的超大质量黑洞引擎通过限制早期坍缩成恒星的气体量来帮助抑制生长。
他们说，这有助于创造我们今天看到的星系。
如果没有这样的机制，星系现在已经耗尽了燃料并消失了，就像一些星系以「红色和死亡」或「僵尸」星系的形式所做的那样。
