Galaktisk "vind" stifling stjerneformasjon er mest fjernt ennå sett

People with brown eyes have an unusual power (Mars 2019).

Anonim

For første gang har en kraftig "vind" av molekyler blitt detektert i en galakse som ligger 12 milliarder lysår unna. Prøve en tid da universet var mindre enn 10 prosent av sin nåværende alder, viser University of Texas ved astronomen Justin Spilker i Austin, hvordan de tidligste galakser regulerte stjernenes fødsel for å holde seg fra å blåse seg fra hverandre. Forskningen vil vises i Sept. 7 utgaven av tidsskriftet Science.

"Galakser er kompliserte, rotete dyr, og vi tror utstrømninger og vind er kritiske stykker til hvordan de danner og utvikler seg, regulerer deres evne til å vokse, " sa Spilker.

Noen galakser som Melkeveien og Andromeda har relativt sakte og målte nivåer av starbirth, med om en ny stjerne antenner hvert år. Andre galakser, kjent som starburst-galakser, smi hundrevis eller til og med tusenvis av stjerner hvert år. Dette rasende tempoet kan imidlertid ikke opprettholdes på ubestemt tid.

For å unngå å brenne ut i en kortvarig flamme av herlighet, sperrer noen galakser tilbake sin bortgjemte stjernebirth ved å kaste ut - i det minste midlertidig store gassforsyninger i deres ekspansive haloer, hvor gassen enten rømmer helt eller sakte, regner tilbake på galaksen, utløse fremtidige utbrudd av stjernedannelse.

Hittil har astronomer imidlertid ikke klart å observere disse kraftige utstrømmene i det aller tidlige universet, hvor slike mekanismer er avgjørende for å forhindre at galakser vokser for store, for fort.

Spilker observasjoner med Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), viser for første gang-en kraftig galaktisk vind av molekyler i en galakse sett da universet var bare 1 milliard år gammel. Dette resultatet gir innsikt i hvordan visse galakser i det tidlige universet kunne selvregulere veksten, slik at de kunne fortsette å danne stjerner over kosmisk tid.

Astronomer har observert vind med samme størrelse, hastighet og masse i nærliggende starburstende galakser, men den nye ALMA-observasjonen er den fjerneste utvetydige utstrømningen som vi noensinne har sett i tidlig univers.

Galaksen, kjent som SPT2319-55, er mer enn 12 milliarder lysår unna. Det ble oppdaget av National Science Foundation s South Pole Telescope.

ALMA var i stand til å observere dette objektet i en så stor avstand ved hjelp av en tyngdepunktslinsen som ble levert av en annen galakse som sitter nesten nøyaktig langs synlinjen mellom jord og SPT2319-55. Gravitasjonslinsering - bøyning av lys på grunn av tyngdekraft - forstørrer bakgrunnsgalaksen for å gjøre det virke lysere, noe som gjør at astronomene kan observere det mer detaljert enn de ellers ville kunne. Astronomer bruker spesialiserte dataprogrammer til å unscramble effektene av gravitasjonslinsing for å rekonstruere et nøyaktig bilde av det fjernere objektet.

Denne linsestøttede visningen viste en kraftig vind av stjernedannende gass som forlot galaksen på nesten 800 kilometer per sekund. I stedet for en konstant, mild bris, går vinden bort i diskrete klumper, og den stjerneformende gassen fjernes like raskt som galaksen kan gjøre den til nye stjerner.

Utløpet ble detektert av millimeterbølgelengde-signaturen til et molekyl som heter hydroxyl (OH), som dukket opp som en absorpsjonslinje: i hovedsak skyggen av et OH-fingeravtrykk i galakseens lyse infrarøde lys.

Molekylære vind er en effektiv måte for galakser å selvregulere sin vekst, forskerne noterer. Disse vindene utløses sannsynligvis av enten de kombinerte effektene av alle supernova-eksplosjonene som går sammen med rask, massiv stjernedannelse eller ved kraftig energiutløsning, ettersom noe av gassen i galaksen faller ned på det supermassive sorte hullet i sentrum.

"Så langt har vi bare observert en galakse på en så bemerkelsesverdig kosmisk avstand, men vi vil gjerne vite om vindene som disse også er til stede i andre galakser for å se hvor vanlig de er, " konkluderte Spilker. "Hvis de forekommer i stort sett hver eneste galakse, vet vi at molekylvindene er både allestedsnærværende og også en veldig vanlig måte for galakser å selvregulere sin vekst."

Denne undersøkelsen presenteres i en papirtittel "Fast Molecular Outflow fra en støvete Star-Forming Galaxy in the Early Universe", av JS Spilker et al. i tidsskriftet Science.

menu
menu