• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Forskare får bästa mått på stjärnbildande material i galaxhopar i det tidiga universum

    Grodyngelgalaxen är en störd spiralgalax som visar gasströmmar avskalade av gravitationsinteraktion med en annan galax. Molekylär gas är den nödvändiga ingrediensen för att bilda stjärnor i galaxer i det tidiga universum. Kredit:Hubble Legacy Archive, ESA, NASA och Bill Snyder.

    Det internationella Spitzer Adaptation of the Red-sequence Cluster Survey (SpARCS) samarbete baserat på University of California, Riverside har kombinerat observationer från flera av världens mest kraftfulla teleskop för att utföra en av de största studierna hittills av molekylär gas - råmaterialet som driver stjärnbildningen i hela universum - i tre av de mest avlägsna galaxhopar som någonsin hittats, upptäcktes som de dök upp när universum bara var fyra miljarder år gammalt.

    Resultaten publicerades nyligen i The Astrophysical Journal Letters . Allison Noble, en postdoktor vid Massachusetts Institute of Technology, ledde denna senaste forskning från SpARCS-samarbetet.

    Kluster är sällsynta områden i universum som består av täta grupper av hundratals galaxer som innehåller biljoner stjärnor, samt het gas och mystisk mörk materia. Först, forskargruppen använde spektroskopiska observationer från W. M. Keck-observatoriet på Mauna Kea, Hawaii, och Very Large Telescope i Chile som bekräftade att 11 galaxer var stjärnbildande medlemmar av de tre massiva hoparna. Nästa, forskarna tog bilder genom flera filter från NASA:s Hubble Space Telescope, som avslöjade en överraskande mångfald i galaxernas utseende, med några galaxer som redan har format stora skivor med spiralarmar.

    Ett av de teleskop som SpARCS-forskarna använde är det extremt känsliga Atacama Large Millimeter Array-teleskopet (ALMA) som kan direkt detektera radiovågor som sänds ut från den molekylära gasen som finns i galaxer i det tidiga universum. ALMA-observationer gjorde det möjligt för forskarna att bestämma mängden molekylär gas i varje galax, och gav det bästa måttet hittills på hur mycket bränsle som fanns tillgängligt för att bilda stjärnor.

    Forskarna jämförde egenskaperna hos galaxer i dessa kluster med egenskaperna hos "fältgalaxer" (galaxer som finns i mer typiska miljöer med färre nära grannar). Till deras förvåning, de upptäckte att klustergalaxer hade högre mängder molekylär gas i förhållande till antalet stjärnor i galaxen, jämfört med fältgalaxer. Fyndet förbryllade teamet eftersom det länge har varit känt att när en galax faller in i en klunga, interaktioner med andra klustergalaxer och het gas påskyndar avstängningen av dess stjärnbildning i förhållande till den för en liknande fältgalax (processen är känd som miljösläckning ).

    "Detta är definitivt ett spännande resultat, sa Gillian Wilson, en professor i fysik och astronomi vid UC Riverside och ledare för SpARCS-samarbetet. "Om galaxkluster har mer bränsle tillgängligt för dem, du kanske förväntar dig att de bildar fler stjärnor än fältgalaxer, och ändå är de inte."

    Ädel, en SpARCS-samarbetspartner och studiens ledare, föreslår flera möjliga förklaringar:Det är möjligt att något med att vara i det heta, hård klustermiljö omgiven av många närliggande galaxer stör molekylgasen i klustergalaxer så att en mindre del av den gasen aktivt bildar stjärnor. Alternativt det är möjligt att en miljöprocess, såsom ökad sammansmältningsaktivitet i klustergalaxer, resulterar i de observerade skillnaderna mellan kluster- och fältgalaxpopulationerna.

    "Medan den aktuella studien inte svarar på frågan om vilken fysisk process som främst är ansvarig för att orsaka de högre mängderna molekylär gas, det ger den mest exakta mätningen hittills av hur mycket molekylär gas som finns i galaxer i kluster i det tidiga universum, " sa Wilson.

    SpARCS-teamet har utvecklat nya tekniker med infraröda observationer från NASA:s Spitzer Space Telescope för att identifiera hundratals tidigare oupptäckta galaxhopar i det tidiga universum. I framtiden, de planerar att studera ett större urval av kluster. Teamet har nyligen tilldelats ytterligare tid på ALMA, W. M. Keck-observatoriet, och rymdteleskopet Hubble för att fortsätta undersöka hur grannskapet där en galax lever avgör hur länge den kan bilda stjärnor.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com