En konstnärs återgivning av galaxerna Akira (höger) och Tetsuo (vänster) i aktion. Akiras gravitation drar Tetsuos gas in i det centrala supermassiva svarta hålet, drivande vindar som har förmågan att värma Akiras gas. På grund av det svarta hålets vindar, Tetsuos donerade gas görs inert, förhindra en ny cykel av stjärnbildning i Akira. Upphovsman:Prime Focus Spectrograph Project
Ett internationellt team av forskare som är involverade i SDSS-IV MaNGA (Sloan Digital Sky Survey-IV Mapping Near Galaxies at Apache Point Observatory) studerar cirka 10, 000 galaxer nära jorden. Forskarna försöker bygga kartor som kan ge detaljer om enskilda galaxer för att förstå deras livscykler, från födseln, tillväxt via stjärnbildning och så småningom död.
"Den kritiska kraften hos MaNGA är förmågan att observera tusentals galaxer i tre dimensioner genom att kartlägga inte bara hur de ser ut på himlen, men också hur deras stjärnor och gaser rör sig inuti dem, säger Kevin Bundy, MaNGA:s huvudutredare vid Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe.
Med hjälp av data om den elektromagnetiska strålningen som avges från galaxer, teamet begränsade sig till en fråga som har gjort astronomer förvirrade i åratal. En stor del av galaxerna i vårt närliggande universum verkar döda och röda i färg eftersom de saknar färska unga stjärnor. Det som inte är känt är hur dessa system förblir inaktiva, eftersom de har de ingredienser som behövs för att bilda stjärnor.
Det är extremt kallt inuti "molekylära moln" - täta koncentrationer av gas och damm - som får atomer att binda ihop. Djupförkylningen gör också att gasen klumpar sig till höga densiteter. När densiteten når en viss punkt, stjärnor bildas. Teoretiskt sett när stjärnbildning i dessa galaxer har stängts av, något måste ta bort eller värma gasen som bildas under påverkan av gravitationen. "Stjärnor skapas av kylning och kollaps av gas, men i dessa galaxer finns det inga nya stjärnor trots ett överflöd av gas. Det är som om vi har regnmoln som hänger över en öken, men inget av regnvattnet når marken, "förklarar Edmond Cheung, huvudförfattare till studien.
Cheungs team utvecklar galaxkartor som ger en aning om varför stjärnor inte bildas. Dessa mäter stjärnhastighet (hastigheten med vilken stjärnor ändras i position), genomsnittlig stjärnålder, stjärnbildningshistoria och detaljer om gaser och elementen i dem. Medan du gör det, två speciella galaxer fångade lagets uppmärksamhet. Den första, smeknamnet Akira, liknade en grupp galaxer i sin röda färg och brist på unga blå stjärnor. Det uppvisade också framträdande vindutbrott orsakade av ett supermassivt svart hål, ge utseendet på gejsrar. Akira visade sig vara full av komplexa mönster av varma gaser, vilket innebar en utflödande vind från det supermassiva svarta hålet i mitten. Teamet använde termen 'röda gejsrar' för att beskriva denna nya klass av galaxer.
Nästa fråga var:var kom detta "bränsle" för det supermassiva svarta hålet ifrån? Baserat på avancerade beräkningar, de antog att en närliggande interaktion med en mindre galax, smeknamnet Tetsuo, var ansvarig. Denna mindre granne gav Akira, genom stötar och turbulens, med den bränsletillförsel som behövs för att värma den omgivande gasen, slutligen förhindra framtida stjärnbildning, som kräver att gasen kyls.
Hittills har MaNGA -projektet sammanställt data från cirka 3, 000 galaxer. Detta är ett betydande tillägg till de befintliga 800 datamängderna i det offentliga från och med april 2016 och gör det möjligt för forskare att jämföra stjärnbildning och dödshändelser över galaxer.