Wetenschap
Het botsende melkwegpaar VV705. Astronomen hebben een reeks samensmeltende sterrenstelsels gemeten om de relatieve bijdragen aan de helderheid van stervorming versus aangroei rond de superzware zwarte gatkern te bepalen. Voor VV705, ze ontdekken dat bijna 75% van de helderheid afkomstig is van stervorming. Krediet:NASA/Hubble
Het is al lang bekend dat interacties tussen sterrenstelsels en sterrenstelsels de evolutie van sterrenstelsels beïnvloeden. Het zijn alledaagse gebeurtenissen, en een grote meerderheid van sterrenstelsels vertoont tekenen van interactie, inclusief getijdenstaarten of andere morfologische verstoringen. De meest dramatische botsingen zorgen ervoor dat de sterrenstelsels oplichten, vooral in het infrarood, en ze zijn enkele van de meest lichtgevende objecten aan de hemel. Door hun helderheid kunnen ze op kosmologische afstanden worden bestudeerd, astronomen helpen de activiteit in het vroege heelal te reconstrueren.
Twee processen in het bijzonder zijn verantwoordelijk voor de versterkte straling:uitbarstingen van stervorming of het aanwakkeren van het superzware zwarte gat in de kern van een melkwegstelsel (een actieve galactische kern - AGN). Hoewel deze twee processen in principe heel verschillend zijn en gemakkelijk te onderscheiden moeten zijn (AGN, bijvoorbeeld, veel heter ultraviolet en röntgenstraling produceren), in de praktijk kunnen de onderscheidende kenmerken vaag zijn en/of verduisterd door stof in de sterrenstelsels. Astronomen gebruiken daarom vaak de vorm van het gehele emissieprofiel van de melkweg van het ultraviolet tot het verre infrarood (de spectrale energieverdeling - SED), om te diagnosticeren wat er aan de hand is. Het stof dat veel van de straling absorbeert, straalt het ook opnieuw uit op de langere infraroodgolflengten en computercodes kunnen de talrijke fysieke effecten modelleren en ontrafelen.
Als uitbarstingen van stervorming verantwoordelijk waren voor het aandrijven van lichtgevende sterrenstelsels in het vroege heelal, dan kunnen veel van de huidige sterren in dergelijke gebeurtenissen zijn gevormd, maar als AGN domineert, dan hadden er meer uitstromende jets moeten zijn en minder nieuwe sterren. CfA-astronomen Jeremy Dietrich, Aaron S. Weiner, Matt Ashby, Rafael Martínez-Galarza, Andrés Ramos-Padilla, Howard Smit, Steve Wilner, Andreas Zezas, en twee collega's analyseerden vierentwintig relatief dichtbij, lichtgevende samensmeltende sterrenstelsels om te zien hoe vaak en in welke mate AGN-activiteit de energieën aandreef. Ze haalden de meest nauwgezette SED-informatie in drieëndertig spectrale banden uit zeven NASA-missies voor deze sterrenstelsels, corrigeren voor achtergronden, verwardheid, en andere vreemde signalen. Vervolgens gebruikten ze een nieuwe computationele code om in de vorm van de SED te passen en om de meest waarschijnlijke waarde van de AGN-bijdrage af te leiden, ook om de stervormingssnelheid te meten, de stofeigenschappen, en tal van andere fysieke parameters. De wetenschappers testten de betrouwbaarheid van de code door deze te gebruiken bij simulaties van melkwegfusies en vonden een uitstekende overeenstemming.
De astronomen ontdekken dat de AGN-bijdrage in hun steekproef van sterrenstelsels wel negentig procent van de totale helderheid bereikt; in andere gevallen zakt het onder de twintig procent en is mogelijk verwaarloosbaar. Het team spant zich in om de omvang van de AGN-bijdrage te relateren aan de fusiefase van het systeem (van de beginfase tot de samenvoegingsfase), maar hun bescheiden steekproefomvang beperkte de algemeenheid van de conclusies. Ze breiden hun analyse uit naar enkele honderden andere fusies om de conclusies kracht bij te zetten.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com