Forskare har löst ett kosmiskt mysterium genom att hitta bevis för att supermassiva svarta hål förhindrar att stjärnor bildas i vissa mindre galaxer.

Dessa gigantiska svarta hål är över en miljon gånger mer massiva än solen och sitter i mitten av galaxer och skickar ut kraftfulla vindar som släcker stjärnbildningsprocessen. Astronomer trodde tidigare att de inte hade något inflytande på bildandet av stjärnor i dvärggalaxer, men en ny studie från University of Portsmouth har bevisat deras roll i processen.

Resultaten, presenterades idag vid ett möte med American Astronomical Society, är särskilt viktiga eftersom dvärggalaxer (de som består av upp till 100 miljoner till flera miljarder stjärnor) är mycket fler än större system och vad som händer i dessa kommer sannolikt att ge en mer typisk bild av galaxernas utveckling.

"Dvärggalaxer är fler än större galaxer som Vintergatan 50 till en, " säger huvudforskaren Dr Samantha Penny, vid universitetets institut för kosmologi och gravitation. "Så om vi vill berätta hela historien om galaxer, vi måste förstå hur dvärgsystem fungerar."

I vilken galax som helst föds stjärnor när gasmoln kollapsar under kraften av sin egen gravitation. Men stjärnor fortsätter inte att födas för evigt - någon gång stängs stjärnbildningen i en galax av. Anledningen till detta skiljer sig åt i olika galaxer men ibland är det ett supermassivt svart hål som är boven.

Supermassiva svarta hål kan reglera deras värdgalax förmåga att bilda nya stjärnor genom en uppvärmningsprocess. Det svarta hålet driver energi genom kraftiga vindar. När denna vind träffar de gigantiska molekylära molnen där stjärnor skulle bildas, det värmer gasen, förhindrar dess kollaps till nya stjärnor.

Tidigare forskning har visat att denna process kan förhindra stjärnbildning i större galaxer som innehåller hundratals miljarder stjärnor - men man trodde att en annan process kunde vara ansvarig för att dvärggalaxer slutade producera stjärnor. Forskare trodde tidigare att de större galaxerna kunde ha interagerat gravitationsmässigt med dvärgsystemen och dragit bort den stjärnbildande gasen.

Data, dock, visade forskarna att dvärggalaxerna som observerades fortfarande samlade gas som borde återuppta stjärnbildningen i rött, död galax men var det inte. Detta ledde laget till det supermassiva svarta hålet.

Dr Penny sa:"Våra resultat är viktiga för astronomi eftersom de potentiellt påverkar hur vi förstår galaxens evolution. Supermassiva svarta hål ansågs inte påverka dvärgsystem men vi har visat att så inte är fallet. Detta kan mycket väl ha en stor inflytande på framtida forskning eftersom simuleringar av galaxbildning vanligtvis inte inkluderar uppvärmningseffekten av supermassiva svarta hål i lågmassagalaxer, inklusive de dvärgsystem vi har undersökt i detta arbete."

Teamet av internationella forskare använde data från Sloan Digital Sky Survey (SDSS), som har ett teleskop baserat i New Mexico, att göra sina iakttagelser. Genom att använda SDSS:s kartläggning av närliggande galaxer vid Apache Point Observatory (MaNGA), de kunde kartlägga processerna som verkar på dvärggalaxerna genom stjärnsystemens uppvärmda gas, som kunde upptäckas. Den uppvärmda gasen avslöjade närvaron av ett centralt supermassivt svart hål, eller aktiv galaktisk kärna (AGN), och genom MaNGA kunde teamet observera effekten som AGN hade på deras värddvärggalaxer.