Изучение проводили в наиболее массивных и ярких галактиках, расположенных в центрах 95 самых массивных скоплений на расстоянии в 3,4-9,9 млрд. световых лет от Земли. Научная работа выполнена с использованием рентгеновской обсерватории НАСА "Чандра", телескопа Южного полюса и прочих телескопов. Совмещение рентгеновских и оптических наблюдений позволило наблюдать превращение исходного газа в звездное вещество.

 

Автор исследования утверждает, что звездообразование определяется множеством факторов, однако в качестве результирующего можно рассматривать скорость остывания исходного газа. Этот газ, видимый в рентгеновских лучах, насыщает скопления галактик в количествах, в несколько раз превышающих совокупную массу содержащихся в них звезд. По результатам исследования, звездообразование начинается, когда энтропия в газе сокращается ниже критического предела, что приводит к его охлаждению.

 

Данные радиотелескопов показали, что скорость охлаждения газа сокращается за счет джетов, выбрасываемых сверхмассивными черными дырами, питающимися этим же газом. Данный процесс называют «обратной связью». Он прерывается, когда заканчивается топливо для черных дыр.

 

Предыдущие исследования относительно близлежащих скоплений показали, что это происходит по достижении порогового уровня энтропии в горячем газе. Однако данные выводы не подтвердились в новой работе, что отражает отсутствие четкой обратной связи с черными дырами для более древних скоплений (около 10 млрд. лет). Ученые объясняют это длительностью процесса, включающего остывание газа, его перемещение к черной дыре и образование джетов. Также ученые допускают непоказательность радиотелескопов относительно активности джетов в ранние периоды.