Onderzoek naar de invloed van galactische winden van een verre melkweg genaamd Makani, Alison-spoel van UC San Diego, David Rupke van Rhodes College en een groep medewerkers van over de hele wereld deden een nieuwe ontdekking. Gepubliceerd in Natuur , de bevindingen van hun studie leveren voor het eerst direct bewijs voor de rol van galactische winden - uitstoot van gas uit sterrenstelsels - bij het creëren van het circumgalactische medium (CGM). Het bestaat in de gebieden rond sterrenstelsels, en het speelt een actieve rol in hun kosmische evolutie. De unieke samenstelling van Makani - wat wind betekent in het Hawaïaans - leende zich op unieke wijze voor de baanbrekende bevindingen.

"Makani is geen typisch sterrenstelsel, " merkte Coil op, een natuurkundeprofessor aan de UC San Diego. "Het is wat bekend staat als een grote fusie in een laat stadium - twee recentelijk gecombineerde even massieve sterrenstelsels, die samenkwamen vanwege de zwaartekracht die elk van de ander voelde toen ze dichterbij kwamen. Galaxy-fusies leiden vaak tot starburst-gebeurtenissen, wanneer een aanzienlijke hoeveelheid gas in de samensmeltende sterrenstelsels wordt gecomprimeerd, resulterend in een uitbarsting van nieuwe stergeboorten. Die nieuwe sterren, in het geval van Makani, waarschijnlijk de enorme uitstroom veroorzaakten - hetzij in stellaire winden of aan het einde van hun leven toen ze explodeerden als supernovae."

Coil legde uit dat het grootste deel van het gas in het universum op onverklaarbare wijze verschijnt in de regio's rond sterrenstelsels - niet in de sterrenstelsels. Typisch, wanneer astronomen een sterrenstelsel observeren, ze zijn er niet getuige van dat het dramatische gebeurtenissen ondergaat - grote fusies, de herschikking van sterren, het creëren van meerdere sterren of enorm rijden, snelle wind.

"Hoewel deze gebeurtenissen zich op een bepaald punt in het leven van een melkwegstelsel kunnen voordoen, ze zouden relatief kort zijn, " merkte Coil op. "Hier, we vangen het eigenlijk goed op, want het gebeurt door deze enorme uitstroom van gas en stof."

Coil en Rupke, de eerste auteur van de krant, gebruikte gegevens verzameld van het nieuwe Keck Cosmic Web Imager (KCWI) -instrument van het W. M. Keck Observatory, gecombineerd met beelden van de Hubble Space Telescope en de Atacama Large Millimeter Array (ALMA), om hun conclusies te trekken. De KCWI-gegevens leverden op extreem grote schaal op wat de onderzoekers de "verbluffende detectie" van het geïoniseerde zuurstofgas noemen, ver voorbij de sterren in de melkweg. Het stelde hen in staat om een ​​snelle gasuitstroom te onderscheiden die een paar miljoen jaar geleden vanuit de melkweg werd gelanceerd, van een gasuitstroom die honderden miljoenen jaren eerder werd gelanceerd en die sindsdien aanzienlijk is vertraagd.

"De eerdere uitstroom is naar grote afstanden van de melkweg gestroomd, terwijl de vasten, recente uitstroom heeft daar geen tijd voor gehad, " vatte Rupke samen, universitair hoofddocent natuurkunde aan het Rhodes College.

Van de Hubble, de onderzoekers verkregen beelden van Makani's sterren, laten zien dat het een enorme compact sterrenstelsel dat het resultaat is van een samensmelting van twee ooit gescheiden sterrenstelsels. van ALMA, ze konden zien dat de uitstroom zowel moleculen als atomen bevat. De datasets gaven aan dat met een gemengde populatie van oude, middelbare leeftijd en jonge sterren, de melkweg kan ook een door stof verduisterd, aangroeiend superzwaar zwart gat bevatten. Dit suggereert de wetenschappers dat Makani's eigenschappen en tijdschalen consistent zijn met theoretische modellen van galactische winden.

"In termen van zowel hun grootte als hun reissnelheid, de twee uitstromen zijn consistent met hun creatie door deze afgelopen starburst-gebeurtenissen; ze zijn ook consistent met theoretische modellen van hoe groot en snel wind zou moeten zijn als ze door starbursts worden gecreëerd. Dus observaties en theorie komen hier goed overeen, " merkte Coil op.

Rupke merkte op dat de zandlopervorm van Makani's nevel sterk doet denken aan soortgelijke galactische winden in andere sterrenstelsels, maar dat Makani's wind veel groter is dan in andere waargenomen sterrenstelsels.

"Dit betekent dat we kunnen bevestigen dat het daadwerkelijk gas van de melkweg naar de circumgalactische gebieden eromheen verplaatst, evenals het opvegen van meer gas uit de omgeving terwijl het naar buiten beweegt, " legde Rupke uit. "En het verplaatst veel ervan - minstens één tot tien procent van de zichtbare massa van het hele melkwegstelsel - met zeer hoge snelheden, duizenden kilometers per seconde."

Rupke merkte ook op dat terwijl astronomen convergeren op het idee dat galactische winden belangrijk zijn voor het voeden van de CGM, het meeste bewijs is afkomstig van theoretische modellen of observaties die niet het hele melkwegstelsel omvatten.

"Hier hebben we het hele ruimtelijke beeld voor één melkwegstelsel, wat een opmerkelijke illustratie is van wat mensen verwachtten, " zei hij. "Makani's bestaan ​​biedt een van de eerste directe vensters in hoe een melkwegstelsel bijdraagt ​​aan de voortdurende vorming en chemische verrijking van zijn CGM."