Jeśli uważasz, że formowanie gwiazd ma wpływ tylko w obrębie galaktyki gospodarza, pomyśl jeszcze raz. Wpływa to nie tylko na ewolucję galaktyczną, ale ma też wpływ na to, jak materia i energia falują w kosmosie.
Co tu się dzieje? Dawno, dawno temu we wczesnym Wszechświecie galaktyki tworzyłyby nowe gwiazdy w ogromnych wybuchach aktywności znanych jako wybuchy gwiazd. Choć zdarzało się to dawno temu, teraz jest znacznie mniej powszechne. Podczas tych epizodów wybuchu gwiazd setki milionów gwiazd wyskakują na światło, a ich połączona energia wyzwala ogromne wiatry gwiezdne, które wypychają się w przestrzeń kosmiczną. Chociaż wiadomo, że wiatry te mają wpływ na galaktykę macierzystą, nowe badania pokazują, że mają one jeszcze większy wpływ, niż ktokolwiek wiedział.
Niedawno zespół międzynarodowych astronomów zaatakował dwadzieścia galaktyk, o których wiadomo, że są gospodarzami działalności gwiazdy. Odkryli, że gwiezdne wiatry gwiazdowe są w stanie jonizować gaz na ogromne odległości - do 650 000 lat świetlnych od jądra galaktyki - i około dwudziestokrotnie poza widocznym obwodem galaktyki. Po raz pierwszy badacze byli w stanie zweryfikować, czy aktywność wybuchu gwiazdy może wpływać na gaz wokół galaktyki macierzystej. Te nowe dowody obserwacyjne pokazują, jak ważne każda faza, przez którą przechodzi galaktyka, może wpływać na sposób, w jaki formuje gwiazdy i jak się rozwija.
„Trudno jest zbadać rozszerzony materiał wokół galaktyk, ponieważ jest tak słaby”, mówi członek zespołu Vivienne Wild z University of St. Andrews. „Ale to ważne - te koperty chłodnego gazu zawierają istotne wskazówki na temat wzrostu galaktyk, przetwarzania masy i energii, a na koniec śmierci. Badamy nową granicę w ewolucji galaktyk! ”
Ładowanie odtwarzacza…
Ta animacja pokazuje metodę sondowania gazu wokół odległych galaktyk. Astronomowie mogą korzystać z narzędzi, takich jak Spektrograf Cosmic Origins Hubble'a (COS), aby badać słabe galaktyczne otoczki, wykorzystując nawet bardziej odległe obiekty - kwazary, intensywnie świecące centra odległych galaktyk napędzane przez ogromne czarne dziury. Gdy światło z odległego kwazara przechodzi przez halo galaktyki, gaz pochłania pewne częstotliwości - umożliwiając szczegółowe zbadanie regionu wokół galaktyki. W tych nowych badaniach wykorzystano COS Hubble'a, aby zajrzeć przez bardzo cienkie obrzeża galaktycznych aureoli, znacznie dalej niż pokazano w tym przedstawieniu, aby zbadać gaz galaktyczny w odległości do dwudziestokrotnie większej niż widoczny rozmiar samej galaktyki. Źródło: ESA, NASA, L. Calçada
Jak oni to zrobili? Według informacji prasowej naukowcy wykorzystali instrument Cosmic Origins Spectrograph (COS) znajdujący się w kosmicznym teleskopie NASA / ESA Hubble. Badając sygnaturę spektralną różnych galaktyk porodowych i kontrolnych, zespół był w stanie dokładnie zbadać regiony gazu otaczające galaktyki. Mieli jednak także trochę doładowania… kwazary. Dodając do mieszanki światło intensywnie świecących rdzeni galaktycznych, byli w stanie dodatkowo udoskonalić swoje obserwacje, obserwując światło kwazara przechodzące przez galaktyki na pierwszym planie. Ta metoda pozwoliła im jeszcze dokładniej zbadać swoje cele.
„Hubble jest jedynym obserwatorium, które może przeprowadzać obserwacje niezbędne do takich badań”, mówi główny autor Sanchayeeta Borthakur z Johns Hopkins University. „Potrzebowaliśmy kosmicznego teleskopu do badania gorącego gazu, a jedynym instrumentem zdolnym do pomiaru rozszerzonych kopert galaktyk jest COS.”
Moment eureki nadszedł, gdy astronomowie stwierdzili, że galaktyki wybuchające w próbkach wykazały nieprawidłowe ilości silnie zjonizowanych gazów w ich aureolach. Dla porównania, galaktyki kontrolne - te, o których wiadomo, że nie mają aktywności wybuchów gwiazd - nie. Teraz wiedzieli… jonizacja musiała być produktem energetycznych wiatrów, które towarzyszyły narodzinom nowych gwiazd. Uzbrojeni w te informacje naukowcy mogą teraz śmiało powiedzieć, że galaktyki, w których występuje aktywność gwiazdy, przyjęły nowe parametry. Ponieważ galaktyki powiększają się, zasilając się gazem z otaczającej ich przestrzeni i przekształcając ją w nowe gwiazdy, zdajemy sobie sprawę, że proces jonizacji będzie regulował przyszłe powstawanie gwiazd.
„Gwiezdne wybuchy są ważnymi zjawiskami - nie tylko dyktują przyszłą ewolucję pojedynczej galaktyki, ale także wpływają na cykl materii i energii we Wszechświecie jako całości”, mówi członek zespołu Timothy Heckman z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa. „Koperty galaktyk są interfejsem między galaktykami a resztą Wszechświata - i dopiero zaczynamy w pełni badać procesy zachodzące w ich obrębie”.
Płoń, dziecinko, Płoń…
Oryginalna historia Źródło: NASA / ESA Hubble Space Telescope News Release. Dalsza lektura: Wpływ gwiezdnych wybuchów na pożywkę obwodową.
