Wissenschaftler entdecken uralten, ultraschnellen Wind aus dem frühen Universum

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Galaxien sind ein bisschen wie Haustiere: Man muss ihnen über einen langen Zeitraum hinweg stetig Nahrung geben. Wenn Sie Ihrem Welpen ein Jahr lang Knabbereien in eine riesige Schüssel geben, kann dies Ihrem Haustier helfen, die Pfunde zu packen, aber dies wäre auf lange Sicht nicht gut für das Tier - besonders wenn diese Nahrungsquelle früh aufgebraucht ist.

Geben Sie einer Galaxie in den ersten Äonen ihres Lebens ihren gesamten Treibstoff, und etwas Ähnliches passiert. Das Objekt wird zu einer sogenannten "Starburst" -Galaxie, die ihren Treibstoff zu schnell verschlingt und alles schnell in Sterne verwandelt. Und Starburst-Galaxien reifen normalerweise nicht zu alten, stabilen Galaxien wie der Milchstraße. Sie sterben jung.

Einige Galaxien haben jedoch einen Abwehrmechanismus gegen dieses Schicksal: den galaktischen Wind. Aus diesen Galaxien strömen Molekülströme, die ins Universum entweichen oder als Lichthöfe der Materie umkreisen - Materie, die später in die Galaxie zurückregnen und Treibstoff für spätere, gesündere Sternentstehungsschübe liefern kann. Der Wind verlangsamt das Wachstum einer Galaxie und gibt ihr Zeit, methodisch eine Erwachsenengröße zu erreichen.

Das ist alles nach einem heute (6. September) in der Zeitschrift Science veröffentlichten Artikel. Und zum ersten Mal, berichteten die Autoren, haben sie diesen galaktischen Wind im frühen Universum in Aktion gesehen. Dank ein bisschen Glück und viel sorgfältiger Untersuchung beobachteten die Forscher, wie galaktischer Wind aus einer 12 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernten Galaxie mit dem Namen SPT2319-55 strömte, schrieben die Forscher. Angesichts der Zeit, die Licht benötigt, um die Erde aus dieser Entfernung zu erreichen, bedeutet dies, dass der von den Wissenschaftlern beobachtete Wind nur 1 Milliarde Jahre nach dem Urknall in den Kinderschuhen unseres Universums aus seiner Galaxie floss.

Mit Hilfe einer Gravitationslinse haben die Forscher den Wind gemessen, der aus einer 12 Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxie fließt. (Bildnachweis: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), J. Spilker / UT-Austin; NRAO / AUI / NSF, S. Dagnello; AURA / NSF)

"Es ist schwierig, Winde im fernen Universum zu beobachten", schrieben die Forscher. Das Licht dieser alten Galaxien ist schwach. Darüber hinaus könnten die verräterischen Fingerabdrücke dieses Windes, die während seiner Bewegung beobachtet werden, durch andere Signale übertönt werden, die aus dem laufenden Prozess der Galaxienassemblierung stammen, schrieben die Forscher.

Um die Signatur des Sternwinds zu erkennen, stützten sich die Forscher auf eine helfende Hand aus einer zweiten, nicht allzu weit entfernten Galaxie. Massive Objekte wie Galaxien haben so viel Schwerkraft, dass sie Licht wie Linsen biegen und formen können. In diesem Fall ließ eine solche Gravitationslinse SPT2319-55 von der Erde aus viel größer aussehen, sodass die Wissenschaftler des Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array in Chile die Galaxie viel detaillierter beobachten konnten, als dies sonst möglich gewesen wäre.

Der Wind, den die Forscher über Spikes in Gegenwart eines Moleküls namens Hydroxyl (OH) entdeckten, blies mit einer Geschwindigkeit von fast 800 Kilometern pro Sekunde (800 Kilometer pro Sekunde) aus der Galaxie, schrieben die Autoren.

Aber SPT2319-55 ist bereits eine Starburst-Galaxie, und es ist unklar, ob dieser Wind ausreicht, um ihn vor seinem eigenen Appetit zu bewahren und ihn bis ins hohe Alter wachsen zu lassen.

"Unsere Ergebnisse zeigen, dass das molekulare Gas in SPT2319−55 zerstört und entfernt wird", schrieben die Forscher in der Studie, "und wahrscheinlich die schnelle Sternentstehung in dieser Galaxie in 100 unterdrücken wird. Ob dies ausreicht, um den Stern zu löschen." eine dauerhaftere Bildung ist weniger klar. "

SPT2319-55 könnte so viel dunkle Materie um sich haben, dass der Wind die Galaxie nicht retten kann, schrieben die Forscher. Wenn all dieser ausgestoßene Wind versucht, in die Galaxie zurückzufallen, um neue Sterne zu bilden, könnte die dunkle Materie ihn herumwerfen und verhindern, dass er sich ansammelt, schreiben die Autoren. In diesem Fall wird SPT2319-55 trotz seines Windes wahrscheinlich jung sterben, ein Opfer seiner eigenen Gier und Masse, das trotz seiner schützenden Winde zum Scheitern verurteilt ist.

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