Galaktinen "tuuli" tukahduttava tähtien muodostuminen on kauimpana vielä nähty

Anonim

Ensimmäistä kertaa molekyylien voimakas "tuuli" on havaittu galaksissa, joka sijaitsee 12 miljardin valovuoden päästä. Todellisuudessa, kun maailmankaikkeus oli alle 10 prosenttia tämänhetkisestä iästä, Texasin yliopisto Austinin astronomi Justin Spilkerin tutkimuksessa valaisee, kuinka aikaisimmat galaksit säätelivät tähtien syntymistä, jotta ne eivät puutu itsestään. Tutkimus ilmestyy Science- lehden 7. syyskuuta.

"Galaksit ovat monimutkaisia, sotkuisia eläimiä, ja ajattelemme, että ulosvirtaukset ja tuulet ovat kriittisiä paloja siihen, miten ne muodostavat ja kehittyvät ja säätävät niiden kykyä kasvaa", Spilker sanoi.

Jotkut galaksit, kuten Linnunradan ja Andromedan, ovat suhteellisen hidas ja mitattu tähtipuusta, ja noin yksi uusi tähti syttyy vuosittain. Muut galaksit, jotka tunnetaan nimellä starburst-galaksit, synnyttävät satoja tai jopa tuhansia tähtiä vuosittain. Tätä raivoaa tahtia ei kuitenkaan voida pitää loputtomiin.

Jotta vältettäisiin palavan lyhytikäisen loiston kirkkautta, jotkut galaksit heittäytyisivät takaisin menestyksekkään tähden syntymästään poistamalla - ainakin tilapäisesti - suuret kaasumaiset tavaratalot niiden ekspansiivisiin haloihin, joissa kaasu joko pakenee kokonaan tai hitaasti juoksemaan takaisin galaksissa, aiheuttaen tähtien muodostumisen tulevia puhkeamisia.

Tähän saakka tähtitieteilijät eivät kuitenkaan ole kyenneet suoraan havaitsemaan näitä voimakkaita ulosvirtauksia aivan varhaisessa maailmankaikkeudessa, jossa tällaiset mekanismit ovat välttämättömiä estääkseen galaksien kasvavan liian suureksi ja liian nopeaksi.

Spilkerin havainnot Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) kanssa osoittavat ensimmäistä kertaa - Galaksin voimakas molekyylien tuuli galaksissa, kun maailmankaikkeus oli vain 1 miljardia vuotta vanha. Tämä tulos antaa tietoa siitä, miten tietyt galaksit varhaisessa maailmankaikkeudessa pystyivät itse säätelemään kasvuaan, jotta he voisivat jatkaa tähtien muodostamista koko kosmisen ajan.

Tähtitieteilijät ovat havainneet samankokoisia, nopeita ja massiivisia tuulet lähistöllä oleviin tähtipurkaus-galaksiin, mutta uusi ALMA-havainto on kaukaisimmin yksiselitteinen ulosvirtaus, joka on koskaan nähty varhaisessa maailmankaikkeudessa.

Galaksi, SPT2319-55, on yli 12 miljardia valovuotta. Kansallinen tiedesäätiö löysi sen etelänavien teleskoopin.

ALMA pystyi havainnoimaan tätä esinettä niin suurella etäisyydellä toisen galaksin tarjoamaa gravitaatiolinssejä käyttäen, joka istuu lähes tarkalleen maapallon ja SPT2319-55: n välisellä näköalalla. Gravitational lensing - valon taipuminen painovoiman takia - suurentaa taustan galaksia, jotta se näyttäisi kirkkaammalta, mikä mahdollistaa tähtitieteilijöiden tarkkailevan sitä tarkemmin kuin muuten pystyisivät. Astronomit käyttävät erikoistuneita tietokoneohjelmia purkamaan gravitaatiolinssien vaikutuksia rekonstruoimaan tarkemman kuvan etäisemmästä esineestä.

Tämä linssillä tuettu näkymä paljasti voimakkaan tähtien muodostavan kaasun tuulen, joka lähti galaksista lähes 800 kilometriä sekunnissa. Sen sijaan, että jatkuva, lempeä tuulta tuuli tuhoutuu erillisissä mökeissä, poistaa tähtien muodostavan kaasun yhtä nopeasti kuin galaksi voi muuttaa kaasun uusiksi tähdiksi.

Ulosvirtaus havaittiin molekyylin millimetrin aallonpituusmerkinnällä, jota kutsuttiin hydroksyyliksi (OH), joka ilmestyi absorptiolinjaksi: lähinnä OH-sormenjäljen varjo galaksin kirkkaassa infrapunavalon sisällä.

Molekyyliset tuulet ovat tehokas tapa kehittää galakseja itseään säätelemään kasvua, tutkijat toteavat. Nämä tuulet aiheuttavat todennäköisesti joko supernova-räjähdysten yhdistetyt vaikutukset, jotka kulkevat nopean ja massiivisen tähtikuvien muodostamisen kanssa, tai voimakas energian vapautuminen, sillä osa galaksin kaasusta putoaa alas supermassiiviseen mustaan ​​reikään sen keskelle .

"Toistaiseksi olemme havainneet vain yhden galaksin sellaisella huomattavan kosmisella etäisyydellä, mutta haluamme tietää, ovatko tällaiset tuulet myös läsnä muissa galaksieissa nähdäkseen, kuinka yleisiä he ovat", Spilker totesi. "Jos ne esiintyvät pohjimmiltaan jokaisessa galaksissa, tiedämme, että molekyylit tuulet ovat kaikkialla läsnä ja myös todella yleinen tapa galaksien itsesäätelyyn kasvustaan."

Tämä tutkimus on esitelty paperissa, jonka otsikko on "Fast Molecular Outflow Dusty Star-Muodostus Galaxista Early Universe", JS Spilker et ai. lehdessä Science .

menu
menu