• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Matar ett galaxs kärnkraftsvart hål

    En nära-infraröd Hubble-bild av det lysande, bomrad spiralgalax ESO320-G030. Infraröda observationer och modellering av över ett dussin molekylarter i dess centrum avslöjar massiva inflöden av gas till ett kärnområde som genomgår en explosion av stjärnbildning och domineras av tre-komponenter, en liten varm kärna, en skiva, och ett yttre kuvert. Kredit:NASA/HST; Alonso-Herrero et al.

    En galaktisk stapel är den ungefär linjära strukturen av stjärnor och gas som sträcker sig över de inre områdena i vissa galaxer. Stången sträcker sig från en inre spiralarm, över hela kärnkraftsområdet, till en arm på andra sidan. Finns i ungefär hälften av spiralgalaxer, inklusive Vintergatan, stänger tros leda stora mängder gas in i kärnkraftsområdena, med djupgående konsekvenser för regionen inklusive utbrott av stjärnbildning och den snabba tillväxten av det supermassiva svarta hålet i mitten. kvasarer, till exempel, har föreslagits som ett resultat av denna typ av verksamhet. Så småningom, dock, feedback från sådana energiska händelser (supernovor, till exempel) avslutar inflödet och stoppar det svarta hålets tillväxt. Hur stänger och gasinflöden bildas och utvecklas är inte väl förstått - galaxsammanslagningar anses spela en roll - inte heller de fysikaliska egenskaperna hos galaktiska kärnor som fortfarande aktivt ackumulerar gas. En allvarlig svårighet är att damm i det täta materialet runt kärnan är ogenomskinligt för optisk strålning och, delvis beroende på geometrin, kan skymma observationer. Infraröda och submillimetervåglängdsmätningar som kan titta genom dammet erbjuder den bästa vägen framåt.

    Den lysande, galaxen ESO 320-G030 är cirka hundra och femtio miljoner ljusår bort och visar inga tecken på att ha varit i en sammanslagning, ändå har denna galax en stång som är nästan sextio tusen ljusår lång, samt en andra takt ungefär tio gånger mindre vinkelrätt mot den. Denna galax visar hög stjärnbildningsaktivitet i kärnområdet, men inga tydliga bevis på en aktiv kärna, kanske på grund av den höga utrotningen. Galaxen ses också med inströmmande gas (och bevis på utflöden samtidigt), gör det till en närliggande prototyp av isolerade, snabbt utvecklande galaxer som drivs av sina stänger.

    CfA-astronomerna Eduardo Gonzalez-Alfonso, Matt Ashby, och Howard Smith ledde ett program för långt infraröd Herschel-spektroskopi av detta objekt tillsammans med ALMA submillimeterobservationer av gasen. Genom att noggrant modellera formerna på de infraröda absorptionslinjerna för vatten och flera av dess joniserade och isotopiska variationer, med femton andra molekylarter inklusive ammoniak, OH och NH, de drar slutsatsen att ett kärnkraftsstjärnutbrott av cirka tjugo solmassor av stjärnor per år upprätthålls av gasinflöde med kort (tjugo miljoner år) livslängd. De hittar bevis för tre strukturella komponenter:ett hölje med cirka femhundra ljusår i diameter, en tät cirkumnär skiva med ungefär hundra tjugo ljusår i radie, och en kompakt kärna eller torus fyrtio ljusår i storlek och kännetecknas av sitt mycket varma damm. Dessa tre komponenter är ansvariga för cirka 70 % av galaxens ljusstyrka. Även om ESO 320-G030 är ett exceptionellt exempel, att vara både ljus och nära, resultaten tyder på att liknande komplexa kärnkraftsstrukturer, med in- och utflöden, kan vara vanliga i lysande galaxer i det mer avlägsna universum inklusive de under dess mest aktiva epok av stjärnbildning.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com