Wenn Sie glauben, dass die Sternentstehung nur innerhalb der Grenzen einer Wirtsgalaxie einen Einfluss hat, denken Sie noch einmal darüber nach. Dies wirkt sich nicht nur auf die galaktische Evolution aus, sondern hat auch Auswirkungen darauf, wie sich Materie und Energie im Kosmos ausbreiten.
Was ist denn hier los? Es war einmal im frühen Universum, als Galaxien neue Sterne in riesigen Aktivitäten bildeten, die als Starbursts bekannt waren. Während es vor langer Zeit häufig vorkam, ist es heute viel seltener. Während dieser Starburst-Episoden springen Hunderte Millionen Sterne ans Licht und ihre kombinierte Energie löst massive Sternwinde aus, die nach außen in den Weltraum drängen. Obwohl bekannt war, dass diese Winde Auswirkungen auf die Elterngalaxie haben, zeigen neue Forschungsergebnisse, dass sie eine noch größere Wirkung haben, als irgendjemand wusste.
Kürzlich hat ein Team internationaler Astronomen zwanzig Galaxien erobert, von denen bekannt ist, dass sie Starburst-Aktivitäten beherbergen. Was sie fanden, war, dass die Starburst-Sternwinde Gas in großen Entfernungen - bis zu 650.000 Lichtjahre vom Kern der Galaxie - und etwa zwanzigmal jenseits des sichtbaren Umfangs der Galaxie ionisieren konnten. Zum ersten Mal konnten Forscher nachweisen, dass die Starburst-Aktivität das Gas um die Muttergalaxie beeinflussen kann. Diese neuen Beobachtungsergebnisse zeigen, wie wichtig jede Phase, die eine Galaxie durchläuft, die Art und Weise beeinflussen kann, wie sie Sterne bildet und wie sie sich entwickelt.
"Das erweiterte Material um Galaxien ist schwer zu studieren, da es so schwach ist", sagt Teammitglied Vivienne Wild von der University of St. Andrews. "Aber es ist wichtig - diese Hüllen aus kühlem Gas enthalten wichtige Hinweise darauf, wie Galaxien wachsen, Masse und Energie verarbeiten und schließlich sterben. Wir erforschen eine neue Grenze in der Galaxienentwicklung! "
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Diese Animation zeigt die Methode zur Untersuchung des Gases um entfernte Galaxien. Astronomen können Werkzeuge wie Hubbles Cosmic Origins Spectrograph (COS) verwenden, um schwache galaktische Hüllen zu untersuchen, indem sie noch weiter entfernte Objekte ausnutzen - Quasare, die intensiv leuchtenden Zentren entfernter Galaxien, die von riesigen Schwarzen Löchern angetrieben werden. Während das Licht des entfernten Quasars durch den Halo der Galaxie fällt, absorbiert das Gas bestimmte Frequenzen - so kann die Region um die Galaxie im Detail untersucht werden. Diese neue Forschung nutzte Hubbles COS, um durch die sehr dünnen Ränder galaktischer Halos zu spähen, viel weiter entfernt als in dieser Darstellung gezeigt, um galaktisches Gas in Entfernungen zu untersuchen, die bis zu zwanzigmal größer sind als die sichtbare Größe der Galaxie selbst. Bildnachweis: ESA, NASA, L. Calçada
Wie haben sie das gemacht? Laut der Pressemitteilung verwendeten die Forscher das Cosmic Origins Spectrograph (COS) -Instrument, das sich am Hubble-Weltraumteleskop der NASA / ESA befindet. Durch die Untersuchung der spektralen Signatur einer Vielzahl von Sternengeburts- und Kontrollgalaxien konnte das Team die die Galaxien umgebenden Gasregionen sorgfältig untersuchen. Allerdings hatten sie auch einen kleinen Schub ... Quasare. Durch Hinzufügen des Lichts der intensiv leuchtenden galaktischen Kerne zu der Mischung konnten sie ihre Beobachtungen weiter verfeinern, indem sie das Licht des Quasars beim Durchgang durch Vordergrundgalaxien beobachteten. Diese Methode ermöglichte es ihnen, ihre Ziele noch genauer zu untersuchen.
"Hubble ist das einzige Observatorium, das die für eine solche Studie erforderlichen Beobachtungen durchführen kann", sagt die Hauptautorin Sanchayeeta Borthakur von der Johns Hopkins University. "Wir brauchten ein weltraumgestütztes Teleskop, um das heiße Gas zu untersuchen, und das einzige Instrument, mit dem die ausgedehnten Hüllen von Galaxien gemessen werden können, ist COS."
Der Eureka-Moment kam, als die Astronomen fanden, dass die Starburst-Galaxien in ihren Proben abnormale Mengen hochionisierter Gase in ihren Halos zeigten. Zum Vergleich: Die Kontrollgalaxien - von denen bekannt ist, dass sie keine Starburst-Aktivität aufweisen - taten dies nicht. Jetzt wussten sie… die Ionisation musste das Produkt der energetischen Winde sein, die die Geburt neuer Sterne begleiteten. Mit diesen Informationen können Forscher nun zuversichtlich sagen, dass Galaxien, in denen Starburst-Aktivitäten stattfinden, neue Parameter angenommen haben. Da sich Galaxien vergrößern, indem sie sich von Gas aus dem Raum um sie herum ernähren und dieses in neue Sterne umwandeln, erkennen wir, dass der Ionisationsprozess die zukünftige Sternentstehung regulieren wird.
„Starbursts sind wichtige Phänomene - sie bestimmen nicht nur die zukünftige Entwicklung einer einzelnen Galaxie, sondern beeinflussen auch den Kreislauf von Materie und Energie im gesamten Universum“, sagt Teammitglied Timothy Heckman von der Johns Hopkins University. "Die Hüllen von Galaxien sind die Schnittstelle zwischen Galaxien und dem Rest des Universums - und wir fangen gerade erst an, die Prozesse, die in ihnen ablaufen, vollständig zu erforschen."
Brennen, Baby, brennen ...
Quelle der Originalgeschichte: Pressemitteilung des Hubble-Weltraumteleskops der NASA / ESA. Weiterführende Literatur: Der Einfluss von Starbursts auf das zirkumgalaktische Medium.
