En ny, Yale-ledd studie visar att vissa supermassiva svarta hål faktiskt trivs under tryck.

Det har varit känt under en tid att när avlägsna galaxer – och de supermassiva svarta hålen i deras kärnor – samlas i kluster, dessa kluster skapar en flyktig, högt trycksatt miljö. Enskilda galaxer som faller i kluster deformeras ofta under processen och börjar likna kosmiska maneter.

Nyfiket, det intensiva trycket dämpar skapandet av nya stjärnor i dessa galaxer och stänger så småningom av det normala svarta hålet som matas på närliggande interstellär gas. Men inte innan de svarta hålen tillåts en sista fest av gasmoln och en och annan stjärna.

Forskarna föreslog också att denna snabba matning kan vara ansvarig för den eventuella bristen på nya stjärnor i dessa miljöer. Forskargruppen sa "utflöden" av gas, driven av de svarta hålen, kanske stänger av stjärnbildningen.

"Vi vet att matvanorna för centrala supermassiva svarta hål och bildandet av stjärnor i värdgalaxen är intrikat relaterade. Att förstå exakt hur de fungerar i olika större miljöer har varit en utmaning. Vår studie har avslöjat detta komplexa samspel, " sa astrofysikern Priyamvada Natarajan, vars team initierade forskningen. Natarajan är professor i astronomi och fysik vid Yales fakultet för konst och vetenskap.

Studien publiceras i Astrofysiska tidskriftsbrev . Den första författaren är Angelo Ricarte, en tidigare medlem av Natarajans labb nu vid Harvard, som började detta arbete som Yale doktorand. Medförfattare är Yale Center for Astronomy and Astrophysics Prize postdoktor Michael Tremmel och Thomas Quinn från University of Washington.

Den nya studien lägger till ett betydande arbete från Natarajans forskargrupp om hur supermassiva svarta hål bildas, växa, och interagerar med deras värdgalaxer i olika kosmiska miljöer.

Forskarna genomförde sofistikerade simuleringar av svarta hål i galaxhopar med hjälp av RomulusC, en kosmologisk simulering som Tremmel, Quinn och andra utvecklades.

Ricarte utvecklade nya verktyg för att extrahera information från RomulusC. Under analys av svarta håls aktivitet i klustersimuleringen, han sa, han märkte att "något konstigt hände när deras värdgalaxer slutade bilda stjärnor. Överraskande nog, Jag såg ofta en topp i svarta håls aktivitet samtidigt som galaxen dog."

Den "toppen" skulle vara det svarta hålets stora, sista festen, under press.

Tremmel sa att "RomulusC är unik på grund av sin utsökta upplösning och det detaljerade sättet på vilket den behandlar supermassiva svarta hål och deras miljöer, så att vi kan spåra deras tillväxt."