science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Beeldvorming van een moleculaire uitstroom van sterrenstelsels

Een Hubble-opname van de samensmeltende sterrenstelsels NGC 6240. Net als andere lichtgevende samensmeltingen, deze herbergt een snelle stroom moleculair gas. Astronomen hebben nu het koolmonoxidegas in de centrale regio's in beeld gebracht en ontdekten dat het straalachtige uitstromen vormt die worden aangedreven door activiteit rond de zwarte gaten. Krediet:NASA/HST

Een samensmelting van sterrenstelsels kan intense straling veroorzaken van uitbarstingen van stervorming en van de aanwas van gas op de twee superzware zwarte gaten in hun centra. Astronomen hebben een sterke statistische correlatie waargenomen tussen de massa's van deze zwarte gaten en andere eigenschappen van de sterrenstelsels, zoals hun snelheidsstructuur of helderheid, en hebben geconcludeerd dat er een verband moet zijn.

Feedback van een soort lijkt het meest waarschijnlijk deze correlaties te verklaren, en astronomen hebben gewerkt om de bron en aard ervan te identificeren. Een prominente suggestie voor feedback is een uitstroom van moleculair gas; eenmaal ingeschakeld, het zou de melkweg uitputten van de grondstof die nodig is voor het maken van nieuwe sterren en voor het verder vergroten van de massa van het zwarte gat. Bewijs voor moleculaire uitstroom is gerapporteerd in ver-infraroodlijnen van moleculen, maar deze spectrale resultaten missen de overtuigende ruimtelijke informatie die nodig is om de activiteit met de kernen zelf te associëren.

CfA-astronoom Junko Ueda is lid van een team van vijftien astronomen die de ALMA-submillimetertelescoopfaciliteit hebben gebruikt, met zijn uitstekende ruimtelijke beeldvormingsmogelijkheden, om de uitstroom in het lichtgevende sterrenstelsel NGC6240 te bestuderen, bekend als een lichtgevende fusie in een laat stadium. Zijn dubbele kernen, gescheiden door een bescheiden tweeduizend lichtjaar, is al gezien op golflengten van de röntgenstraling tot de radio. De astronomen gebruikten een van de spectraallijnen van het overvloedige molecuul koolmonoxide om het binnenste gebied van de melkweg te onderzoeken. De lijn onthulde ook de aanwezigheid van gasbewegingen tot tweeduizend kilometer per seconde, consistent met een krachtige wind die een enorme stroom materiaal uit de melkweg drijft.

De nieuwe afbeeldingen waren in staat om voor het eerst verschillende regio's van uitstroomactiviteit te identificeren die zich op slechts een paar duizend lichtjaren van de zwarte gaten bevonden en op één lijn lagen alsof ze werden aangedreven door processen die verband houden met de nucleaire zwarte gaten. Bovendien, deze regio's vallen ruimtelijk samen met andere indicatoren van algemene activiteit zoals schokgas en röntgenstralen. De nieuwe resultaten zijn een van de eerste demonstraties dat de algemeen waargenomen moleculaire uitstroomactiviteit afkomstig is van feedbackmechanismen van zwarte gaten.