Kredit:CC0 Public Domain
Ett europeiskt team av astronomer under ledning av professor Kalliopi Dasyra vid National and Kapodistrian University of Athens, Grekland, under deltagande av Dr. Thomas Bisbas, University of Cologne modellerade flera emissionslinjer i Atacama Large Millimeter Array (ALMA) och Very Large Telescope (VLT) ) observationer för att mäta gastrycket i både jetpåverkade moln och omgivande moln. Med dessa oöverträffade mätningar, publicerade nyligen i Nature Astronomy , upptäckte de att strålarna avsevärt förändrar det inre och yttre trycket från molekylära moln i deras väg.
Beroende på vilket av de två trycken som förändras mest, är både kompression av moln och utlösande av stjärnbildning och försvinnande av moln och fördröjning av stjärnbildning möjliga i samma galax. "Våra resultat visar att supermassiva svarta hål, även om de är belägna i galaxernas centrum, kan påverka stjärnbildningen på ett galaxomfattande sätt", säger professor Dasyra. "Att studera påverkan av tryckförändringar i molnens stabilitet var nyckeln till framgången med detta projekt. När få stjärnor faktiskt bildas i en vind är det vanligtvis mycket svårt att upptäcka deras signal ovanpå signalen från alla andra stjärnor i galax som är värd för vinden."
Man tror att supermassiva svarta hål ligger i mitten av de flesta galaxer i vårt universum. När partiklar som höll på att falla in i dessa svarta hål fångas av magnetfält, kan de kastas ut och färdas långt in i galaxer i form av enorma och kraftfulla plasmastrålar. Dessa strålar är ofta vinkelräta mot galaktiska skivor. I IC 5063, en galax 156 miljoner ljusår bort, sprider sig strålarna i själva verket inom skivan och interagerar med kalla och täta molekylära gasmoln. Från denna växelverkan, är kompression av jet-påverkade moln teoretiskt möjlig, vilket leder till gravitationsinstabilitet och så småningom stjärnbildning på grund av gaskondensationen.
För experimentet använde teamet utsläpp av kolmonoxid (CO) och formylkatjon (HCO + ) tillhandahålls av ALMA, och utsläppen av joniserat svavel och joniserat kväve från VLT. De använde sedan avancerade och innovativa astrokemiska algoritmer för att lokalisera miljöförhållandena i utflödet och i det omgivande mediet. Dessa miljöförhållanden innehåller information om styrkan av den långt ultravioletta strålningen från stjärnor, den hastighet med vilken relativistiskt laddade partiklar joniserar gasen och den mekaniska energin som avsätts på gasen av strålarna. Att minska dessa förhållanden avslöjade densiteterna och gastemperaturerna som beskriver olika delar av denna galax, som sedan användes för att ge tryck.
"Vi har utfört många tusen astrokemiska simuleringar för att täcka ett brett spektrum av möjligheter som kan finnas i IC 5063", säger medförfattaren Dr. Thomas Bisbas, DFG Fellow vid University of Cologne och tidigare postdoktor vid National Observatory of Athens . En utmanande del av arbetet var att noggrant identifiera så många fysiska begränsningar som möjligt för det undersökta området som varje parameter kunde ha. "På detta sätt kunde vi få den optimala kombinationen av fysiska parametrar för moln på olika platser i galaxen", säger medförfattaren Georgios Filippos Paraschos, Ph.D. student vid Max Planck Institute for Radio Astronomy i Bonn och tidigare masterstudent vid National and Kapodistrian University of Athens.
Faktum är att trycken inte bara mättes för några få platser i IC 5063. Istället skapades kartor över denna och andra mängder i mitten av denna galax. Dessa kartor gjorde det möjligt för författarna att visualisera hur gasegenskaperna övergår från en plats till en annan på grund av jetpassagen. Teamet ser för närvarande fram emot nästa stora steg i detta projekt:att använda rymdteleskopet James Webb för ytterligare undersökningar av trycket i de yttre molnlagren, som undersökts av det varma H2 .
"Vi är verkligen glada över att få JWST-data", sade professor Dasyra, "eftersom de kommer att göra det möjligt för oss att studera jet-molninteraktionen med en utsökt upplösning." + Utforska vidare
