Onze Melkweg is een zuinig sterrenstelsel. Supernova's en gewelddadige sterrenwinden blazen gas uit de galactische schijf, maar dat gas valt terug op de melkweg om nieuwe generaties sterren te vormen. In een ambitieuze poging om een ​​volledige boekhouding van dit recyclingproces uit te voeren, astronomen waren verrast toen ze een overschot aan inkomend gas aantroffen.

"We verwachtten dat de boeken van de Melkweg in evenwicht zouden zijn, met een evenwicht van gasinstroom en -uitstroom, maar 10 jaar Hubble-ultravioletgegevens hebben aangetoond dat er meer binnenkomt dan eruit gaat, " zei astronoom Andrew Fox van het Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland, hoofdauteur van de studie die wordt gepubliceerd in The Astrofysisch tijdschrift .

Vos zei dat voor nu, de bron van het overtollige instromende gas blijft een mysterie.

Een mogelijke verklaring is dat er nieuw gas uit het intergalactische medium zou kunnen komen. Maar Fox vermoedt dat de Melkweg ook de gasbankrekeningen van zijn kleine satellietstelsels plundert. met behulp van zijn aanzienlijk grotere zwaartekracht om hun hulpbronnen weg te hevelen. Aanvullend, deze enquête, terwijl melkwegwijde, keek alleen naar koel gas, en heter gas zou een rol kunnen spelen, te.

De nieuwe studie rapporteert de beste metingen tot nu toe voor hoe snel gas in en uit de Melkweg stroomt. Voorafgaand aan deze studie, astronomen wisten dat de galactische gasreserves worden aangevuld door instroom en uitgeput door uitstroom, maar ze wisten niet de relatieve hoeveelheden gas die binnenkwamen in vergelijking met het uitgaan. De balans tussen deze twee processen is belangrijk omdat het de vorming van nieuwe generaties sterren en planeten reguleert.

Astronomen hebben dit onderzoek uitgevoerd door archiefwaarnemingen te verzamelen van Hubble's Cosmic Origins Spectrograph (COS), die in 2009 door astronauten op de telescoop werd geïnstalleerd tijdens zijn laatste onderhoudsmissie. Onderzoekers doorzochten de Hubble-archieven, het analyseren van 200 eerdere ultraviolette waarnemingen van de diffuse halo die de schijf van onze melkweg omringt. De hoeveelheid gedetailleerde ultraviolette gegevens van het decennium leverde een ongekende kijk op de gasstroom door de melkweg en maakte de eerste melkwegbrede inventarisatie mogelijk. De gaswolken van de galactische halo zijn alleen waarneembaar in ultraviolet licht, en Hubble is gespecialiseerd in het verzamelen van gedetailleerde gegevens over het ultraviolette universum.

"De originele Hubble COS-waarnemingen werden gedaan om het universum ver buiten onze melkweg te bestuderen, maar we gingen terug naar hen en analyseerden het Melkweggas op de voorgrond. Het is een aanwinst voor het Hubble-archief dat we dezelfde waarnemingen kunnen gebruiken om zowel het nabije als het verder verwijderde heelal te bestuderen. Hubble's resolutie stelt ons in staat om gelijktijdig lokale en verre hemellichamen te bestuderen, " merkte Rongmon Bordoloi van de North Carolina State University in Raleigh op, Noord Carolina, een co-auteur op het papier.

Omdat de gaswolken van de melkweg onzichtbaar zijn, Het team van Fox gebruikte licht van achtergrondquasars om deze wolken en hun beweging te detecteren. quasars, de kernen van actieve sterrenstelsels aangedreven door goed gevoede zwarte gaten, schijnen als schitterende bakens over miljarden lichtjaren. Wanneer het licht van de quasar de Melkweg bereikt, het gaat door de onzichtbare wolken.

Het gas in de wolken absorbeert bepaalde frequenties van licht, veelbetekenende vingerafdrukken achterlatend in het quasarlicht. Fox selecteerde de vingerafdruk van silicium en gebruikte die om het gas rond de Melkweg te traceren. Uitstromende en instromende gaswolken werden onderscheiden door de Doppler-verschuiving van het licht dat er doorheen gaat - naderende wolken zijn blauwer, en terugtrekkende wolken zijn roder.

Momenteel, the Milky Way is the only galaxy for which we have enough data to provide such a full accounting of gas inflow and outflow.

"Studying our own galaxy in detail provides the basis for understanding galaxies across the universe, and we have realized that our galaxy is more complicated than we imagined, " said Philipp Richter of the University of Potsdam in Germany, another co-author on the study.

Future studies will explore the source of the inflowing gas surplus, as well as whether other large galaxies behave similarly. Fox noted that there are now enough COS observations to conduct an audit of the Andromeda galaxy (M31), the closest large galaxy to the Milky Way.