Źródło zdjęcia: Hubble
Astronomowie od niemal wieku wiedzieli, że galaktyki to odrębne wyspy gwiazd, unoszące się w przestrzeni kosmicznej. Naukowcy z University of Maryland badali wiatry galaktyczne zarówno w świetle widzialnym, jak i rentgenowskim wokół 10 galaktyk i stwierdzili, że często mogą wypełnić obszar większy niż sama galaktyka. Uważa się, że ten wiatr pochodzi z gwiazd i aktywnie zasila czarne dziury.
To angielski kaznodzieja z XVII wieku i poeta John Donne napisał nieśmiertelne zdanie: „Żaden człowiek nie jest wyspą samą w sobie; każdy człowiek jest kawałkiem kontynentu, częścią głównego. ”
Dziś astronomowie stwierdzili, że my również nie żyjemy w „wyspowym wszechświecie” - czyli we wszechświecie, w którym ogromne aglomeracje gazu i gwiazd zwane galaktykami są całkowicie niezależne od wpływu sąsiednich galaktyk i otaczającego ich środowiska. Sylvain Veilleux, astronom z University of Maryland, i jego koledzy znaleźli ważne nowe dowody na poparcie powiązania galaktyk w postaci nieoczekiwanie dużych „wiatrów galaktycznych” zdmuchujących galaktyki, zmieniających ich otoczenie na większe odległości niż wcześniej sądzono. Wiatry galaktyczne to strumienie naładowanych cząstek, które zdmuchują galaktyki.
„Widzimy, że te galaktyczne wiatry zdmuchują galaktyki na bardzo dużą skalę”, powiedział Veilleux. „Wykryliśmy te wiatry zarówno w świetle widzialnym, jak i rentgenowskim na skalach, które czasami są znacznie większe niż same galaktyki”. Odkrycia zostały opublikowane w czasopiśmie Astronomical Journal z listopada 2003 r., T. 126 nr 5 (http://www.journals.uchicago.edu/AJ/journal/issues/v126n5/203224/203224.html). Koledzy Veilleux w tym badaniu to David S. Rupke, absolwent fizyki na University of Maryland, Patrick L. Shopbell z California Institute of Technology, Jonathan Bland-Hawthorn z Anglo-Australian Observatory w Australii i Gerald N. Cecil z University of North Carolina w Chapel Hill.
Na podstawie danych z Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra, Obserwatorium Anglo-Australijskiego zlokalizowanego w pobliżu Coonabarabran w Australii oraz Teleskopu Williama Herschela na La Palmie na Wyspach Kanaryjskich, Veilleux powiedział, że te odkrycia mają ważne konsekwencje dla ewolucji galaktyk i ich środowiska . Veilleux i jego koledzy badali wiatry galaktyczne otaczające 10 galaktyk. Położone między 20 a 900 milionów lat świetlnych od Ziemi, galaktyki są w różnych gromadach galaktyk i żadna z nich nie jest w gromadzie Grupy Lokalnej naszej Drogi Mlecznej. Ale Veilleux, który jest obecnie na urlopie naukowym w California Institute of Technology, uważa, że odkrycia dotyczą także galaktycznego wiatru Drogi Mlecznej. Wiatry galaktyczne powstają z dwóch źródeł: gwiazd i aktywnie zasilających (akretujących) gigantycznych czarnych dziur czających się w centrach większości galaktyk. Veilleux powiedział, że w pierwszym przypadku wiatry są wytwarzane przede wszystkim przez kombinację wiatrów gwiezdnych zdmuchujących masywne gwiazdy podczas ich młodości oraz przez gigantyczne eksplozje znane jako supernowe, które oznaczają ich śmierć. Wiatry wytwarzane przez te gwiazdy są określane jako „napędzane przez wybuch gwiazdy”. Gwiezdne wybuchy to okresy, w których powstaje duża liczba masywnych gwiazd. Te okresy tworzenia gwiazd wytwarzają z kolei silne wiatry gwiezdne. Te masywne gwiazdy ostatecznie umierają jako supernowa. W drugim przypadku, jak powiedział, ogromne (supermasywne) i aktywne czarne dziury czające się w sercach galaktyk-gospodarzy generują wiatry galaktyczne. „„ Aktywna ”czarna dziura to taka, która akretuje lub przyciąga znaczną ilość dostępnego materiału”, powiedział Veilleux. „Takie czarne dziury są nazywane„ aktywnymi jądrami galaktycznymi ”lub AGN, a wytwarzane przez nie wiatry są określane jako napędzane przez AGN”.
Centralna czarna dziura Drogi Mlecznej jest nieaktywną lub uśpioną czarną dziurą po prostu dlatego, że w jej pobliżu nie ma zbyt wiele materiału, aby mogła się ona akumulować. Mierząc wiatr galaktyczny Veilleux powiedział, że astronomowie są w stanie wykryć wiatry galaktyczne z powodu energii emitowanej, gdy cząstki tworzące wiatr zderzają się z innymi cząsteczkami. „Możemy wykryć te wiatry galaktyczne, ponieważ zderzenia między naładowanymi cząsteczkami powodują emisję energii elektromagnetycznej w postaci promieni X, światła widzialnego i fal radiowych” - wyjaśnił. „Emisje te nie są jednolite w regionach wokół galaktyk. Są raczej zlepione, szczególnie w regionach, w których gorący gaz na wietrze zderza się z zimniejszym materiałem z samych galaktyk lub z ośrodka międzygalaktycznego. ” Rezultatem są włókna emisji wokół galaktyk w nieregularnych obszarach w kształcie bańki do odległości co najmniej 65 000 lat świetlnych od centrów galaktyk. Veilleux i jego koledzy porównali istniejące dane rentgenowskie Chandra z nowymi obserwacjami naziemnymi uzyskanymi za pomocą specjalnego przestrajalnego filtra w anglo-australijskim teleskopie, który umożliwił wykrycie emisji optycznej aż do niespotykanych poziomów jasności. Okazało się, że zbrylone włókna są dość dobrze skorelowane. To, jak mówią, wskazuje, że wiatry galaktyczne rzeczywiście wpływają na otaczające środowisko międzygalaktyczne na nieznane dotąd odległości. Rola w galaktykach ewolucji? „Odkryliśmy, że wiatry te mają bardzo dużą strefę wpływów i prawdopodobnie silny wpływ nie tylko na galaktykę gospodarza, ale także na łuski przekraczające 65 000 lat świetlnych, być może daleko w przestrzeni międzygalaktycznej”, powiedział Veilleux.
Veilleux powiedział, że odkrycia oznaczają, że wszelkie kompleksowe zrozumienie długoterminowej ewolucji galaktyki musi uwzględniać przepływ materii gazowej z galaktyki iz powrotem.
„Wiatry galaktyczne poruszają się z prędkością około 300 do 3000 kilometrów na sekundę, a jeśli nie mają wystarczającej prędkości, aby całkowicie uciec grawitacyjnemu oddziaływaniu galaktyki, oznacza to, że materiał w nich spadłby z powrotem na halo galaktyczne, a nawet na dysk ," powiedział. Veilleux wyjaśnił, że taki „deszcz” powrotny przyczyniłby się do ponownego wzbogacenia samej galaktyki gospodarza i w ten sposób bardziej masywne galaktyki byłyby w stanie zatrzymać cięższe metale (takie, jakie wykuwały masywne gwiazdy podczas ich życia i śmierci). supernowe). „Cała kwestia przepływu ciepłego gazu z powrotem do galaktyk jest bardzo ważna, aby zrozumieć szybkość powstawania nowych gwiazd”. Jeśli chodzi o implikacje dla Drogi Mlecznej, Veilleux powiedział, że odkrycia dotyczące tych odległych galaktyk sugerują, że nasza Galaktyka ma własny wiatr galaktyczny, który tworzy wokół siebie pęcherzyki materii na dużą skalę. Wcześniejsze odkrycia dotyczące Drogi Mlecznej wykazały bezpośredni dowód na wiatr w skali galaktycznej o różnych długościach fal. Nie jest jasne, czy wiatr Drogi Mlecznej wchodzi w interakcje z pobliską galaktyką karłowatą Strzelca, która, jak odkryli astronomowie, jest asymilowana z naszą galaktyką przez siły pływowe (grawitacyjne). Jednak odkrycia Veilleux wykazały, że galaktyki rzeczywiście wchodzą w interakcje z otoczeniem na ważne sposoby. „W wyniku takich ustaleń wiemy, że zamknięte okno lub„ Wszechświat wyspiarski ”nie jest prawdą”, powiedział.
Oryginalne źródło: University of Maryland
