一项新的研究表明，星系通过类似于“心脏和肺”的机制有效地调节它们的生长，从而设法避免了早期消亡。
如果这些机制不存在，宇宙将充满巨大的“僵尸”星系，其中包含死亡和垂死的恒星。
这项研究发表在《皇家天文学会月刊》上，解决了为什么星系没有比预期大的谜团。
抑制星系生长“星系在其星际介质和周围的气态晕（称为环星系介质（CGM））之间的气体流动的影响下演化，”研究人员写道。
“虽然CGM的密度远低于其相关星系的星际介质，但这个巨大的水库拥有3-5倍的重子和重元素。
“然而，考虑到预期的周围冷气流入，许多星系中估计的恒星形成率低于预期。
“虽然来自活动星系核（AGN）的射流还不是很清楚，但AGN气体射流的能量转移可能加热宿主星系周围的环境并缓和这些流入。
星系中心的心脏研究人员提出，星系中心的超大质量黑洞就像心脏一样，而它们发出的双极超音速喷流就像肺一样，调节着星系的“呼吸”和能量分布。
这种规定限制了星系吸收转化为恒星的气体量，防止了不受控制的增长。
研究重点“来自活动原子核的射流可能会提供热量，从而缓和来自银河系介质的冷却和吸积，”该研究的作者写道。
“虽然稳定的超压射流可以驱动循环流，但在最初的弓形激波推进后，横向能量传递很少超过喷射功率的3%。
“在这里，我们探索高压射流中的脉冲是否能够将足够的横向能量传递到周围环境中。我们通过在轴对称流体动力学模式下的数值模拟进行系统调查来回答这个问题。
星系的意外行为博士生卡尔·理查兹（CarlRichards）通过这些创新的模拟发展了这一理论，表明来自黑洞的脉冲会导致射流激波前沿振荡，就像胸腔中的隔膜一样。这一行动将能量传递到整个银河系，减缓了气体的吸积和增长。
“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。
高压射流的冲击波高压射流就像风箱一样，发出声波来抑制星系的膨胀。这类似于地面活动产生的声波和冲击波的现象，例如打开一瓶香槟或火箭尾气。
“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，”理查兹解释说。
对不受控制的增长的抵抗力支持这一理论的证据来自对银河系外介质中涟漪的观测，例如英仙座星系团中的涟漪，这被认为是声波的例子。
这些涟漪维持着星系周围的环境，防止过度增长。传统的宇宙学模拟一直在努力解释气体流入星系的过程，这导致了它们有限大小的谜团。
星系中心高度活跃的黑洞为不受控制的增长提供了必要的抵抗力。
在星系形成中取得适当的平衡“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，”共同作者，肯特大学的天文学家迈克尔史密斯说。
“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。
此外，星系的寿命通过其内部的“心脏和肺”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。
这种机制允许星系以目前的形式存在，防止它们燃烧殆尽并成为“僵尸”星系。
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