science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Galaxy moordmysterie

Deze artist's impression toont het spiraalstelsel NGC 4921 op basis van waarnemingen met de Hubble-ruimtetelescoop. Krediet:ICRAR, nasa, ESA, het Hubble Heritage-team (STScI/AURA)

Het is de grote astrofysische whodunnit. Over het heelal, sterrenstelsels worden gedood en de vraag die wetenschappers willen beantwoorden is:wat doodt ze?

Nieuw onderzoek dat vandaag is gepubliceerd door een wereldwijd team van onderzoekers, gevestigd in het International Center for Radio Astronomy Research (ICRAR), probeert die vraag te beantwoorden. De studie onthult dat een fenomeen dat ram-drukstripping wordt genoemd, vaker voorkomt dan eerder werd gedacht, gas uit sterrenstelsels drijven en ze naar een vroege dood sturen door ze het materiaal te ontnemen om nieuwe sterren te maken.

De studie van 11, 000 sterrenstelsels laten zien dat hun gas - het levensbloed voor stervorming - met geweld wordt weggestript op een wijdverspreide schaal in het lokale heelal.

Toby Bruin, leider van de studie en promovendus bij ICRAR en Swinburne University of Technology, zei dat het beeld dat we als astronomen schetsen, is dat sterrenstelsels zijn ingebed in wolken van donkere materie die we halo's van donkere materie noemen.

Donkere materie is het mysterieuze materiaal dat, ondanks dat het onzichtbaar is, ongeveer 27 procent van ons heelal uitmaakt, terwijl gewone materie slechts 5 procent uitmaakt. De overige 68 procent is donkere energie.

"Tijdens hun leven, sterrenstelsels kunnen halo's van verschillende groottes bewonen, variërend van massa's die typerend zijn voor onze eigen Melkweg tot halo's die duizenden malen massiever zijn, ’ zei meneer Bruin.

"Terwijl sterrenstelsels door deze grotere halo's vallen, het oververhitte intergalactische plasma tussen hen verwijdert hun gas in een snelwerkend proces dat ram-drukstripping wordt genoemd.

Een animatie die laat zien hoe ram-drukstripping gas uit sterrenstelsels verwijdert, hen naar een vroege dood te sturen. Krediet:ICRAR, nasa, ESA, het Hubble Heritage-team (STScI/AURA)

"Je kunt het zien als een gigantische kosmische bezem die doorkomt en fysiek het gas uit de sterrenstelsels veegt."

Brown zei dat het verwijderen van het gas uit sterrenstelsels ervoor zorgt dat ze geen nieuwe sterren kunnen vormen.

"Het dicteert het leven van de melkweg omdat de bestaande sterren zullen afkoelen en oud worden, " hij zei.

"Als je de brandstof voor stervorming verwijdert, dood je de melkweg effectief en verander je het in een dood object."

ICRAR-onderzoeker dr. Barbara Catinella, co-auteur van de studie, zeiden dat astronomen al wisten dat ram-drukstripping getroffen sterrenstelsels in clusters, dat zijn de meest massieve halo's die in het heelal worden gevonden.

"Dit artikel laat zien dat hetzelfde proces plaatsvindt in veel kleinere groepen van slechts een paar sterrenstelsels samen met veel minder donkere materie, ’ zei meneer Bruin.

"De meeste sterrenstelsels in het heelal leven in deze groepen van tussen de twee en honderd sterrenstelsels, " hij zei.

Een artistieke impressie van het toenemende effect van ram-drukstripping bij het verwijderen van gas uit sterrenstelsels, hen naar een vroege dood te sturen. Krediet:ICRAR, nasa, ESA, het Hubble Heritage-team (STScI/AURA)

"We hebben ontdekt dat deze verwijdering van gas door strippen mogelijk de dominante manier is waarop sterrenstelsels worden geblust door hun omgeving, wat betekent dat hun gas wordt verwijderd en de stervorming wordt stopgezet."

De studie werd gepubliceerd in het tijdschrift Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society .

Het gebruikte een innovatieve techniek die het grootste optische onderzoek naar sterrenstelsels dat ooit werd voltooid, de Sloan Digital Sky Survey, combineerde met de grootste reeks radiowaarnemingen voor atomair gas in sterrenstelsels, het Arecibo Legacy Fast ALFA-onderzoek.

De heer Brown zei dat het andere hoofdproces waarbij sterrenstelsels zonder gas komen te zitten en sterven, bekend staat als wurging.

"Verwurging treedt op wanneer het gas wordt verbruikt om sterren sneller te maken dan dat het wordt aangevuld, dus de melkweg sterft van de honger, " hij zei.

"Het is een langzaam werkend proces. Integendeel, wat ram-drukstripping doet, is de melkweg op zijn kop slaan en zijn gas zeer snel verwijderen - in de orde van tientallen miljoenen jaren - en astronomisch gezien is dat erg snel."