W miarę ewolucji galaktyk wiele z nich traci gaz. Innym jest to, że gdy zderzają się duże galaktyki, gwiazdy przechodzą przez siebie, ale gaz zostaje w tyle. Możliwe jest również, że gaz jest wyciągany w bliskich przejściach do innych galaktyk przez siły pływowe. Jeszcze inna możliwość polega na wydmuchiwaniu gazu przez wiatr, gdy galaktyki zanurzają się w cienkim ośrodku międzygalaktycznym w gromadach w procesie znanym jako ciśnienie taranu.
Nowy artykuł dostarcza nowych dowodów na jedną z tych hipotez. W tym artykule astronomowie z University of Arizona interesowali się galaktykami, które wykazywały długie ogony gazu, podobnie jak kometa. Wcześniejsze badania wykazały takie galaktyki, ale nie było jasne, czy ten gazowy ogon został wyciągnięty z sił pływowych, czy wypchnięty z ciśnienia siłownika.
Aby ustalić przyczynę tego, zespół wykorzystał nowe spostrzeżenia Spitzer szukać subtelnych różnic w przyczynach ogona podążającego za galaktyką ESO 137-001. W przypadkach, gdy wiadomo, że ogony są wyciągane w porządku (np. W systemie M81 / M82), „nie ma fizycznego powodu, dla którego gaz byłby preferencyjnie usuwany nad gwiazdami”. Wyciągane są również gwiazdy z galaktyki i często indukowane są duże ilości nowych formacji gwiazd. Tymczasem ogony ciśnieniowe taran powinny być w dużej mierze wolne od gwiazd, chociaż można spodziewać się nowych formacji gwiazd, jeśli w ogonie wystąpią turbulencje, które powodują obszary o większej gęstości (pomyśl jak ślady łodzi).
Badając spektroskopowo ogon, zespół nie był w stanie wykryć obecności dużej liczby gwiazd, co sugeruje, że procesy pływowe nie były odpowiedzialne. Co więcej, dysk galaktyki wydawał się stosunkowo niezakłócony przez oddziaływania grawitacyjne. Aby to poprzeć, zespół obliczył względne siły sił działających na galaktykę. Odkryli, że pomiędzy siłami pływowymi działającymi na galaktykę z gromady macierzystej, a własnymi siłami dośrodkowymi, siły wewnętrzne były większe, co potwierdziło, że siły pływowe były mało prawdopodobną przyczyną ogona.
Ale aby potwierdzić, że nacisk barana był naprawdę odpowiedzialny, astronomowie przyjrzeli się innym parametrom. Najpierw oszacowali siłę grawitacji galaktyki. Aby usunąć gaz, siła wytwarzana przez ciśnienie tłoka musiałaby przekraczać siłę grawitacji. Energia przekazywana na gaz byłaby wówczas mierzalna jako temperatura w ogonie gazu, którą można by porównać z oczekiwanymi wartościami. Kiedy to zaobserwowano, stwierdzili, że temperatura była zgodna z tym, co byłoby konieczne do zdzierania siłownika.
Na tej podstawie wyznaczyli również limit czasu, przez jaki gaz może trwać w takiej galaktyce. Ustalili, że w takich okolicznościach gaz zostanie całkowicie pozbawiony galaktyki za około 500 milionów do 1 miliarda lat. Ponieważ jednak gęstość gazu, przez który galaktyka powoli gęstnieje, przechodząc przez bardziej centralne obszary gromady, sugerują, że skala czasu byłaby znacznie prostsza. Chociaż ta skala czasu wydaje się długa, wciąż jest krótsza niż czas potrzebny takim galaktykom na pełną orbitę w ich gromadzie. W związku z tym możliwe jest, że nawet w jednym przejściu galaktyka może stracić swój gaz.
Jeśli utrata gazu występuje w tak krótkich ramach czasowych, można by jeszcze bardziej przewidzieć, że ogony takie jak obserwowane dla ESO 137-001 powinny być rzadkie. Autorzy zauważają, że „badanie rentgenowskie 25 pobliskich gorących gromad odkryło tylko 2 galaktyki z ogonami rentgenowskimi”.
Chociaż to nowe badanie w żaden sposób nie wyklucza innych metod usuwania gazu z galaktyki, jest to jedna z pierwszych galaktyk, dla których definitywnie wykazano metodę usuwania barana.
Źródło:
