Astronomen erhalten einen Blick auf eine Galaxie am Rande des Todes

Eine einzelne Galaxie umfasst Milliarden von Sternen und ihre Sonnensysteme, die alle durch die bloße Schwerkraft zusammengehalten werden.

Aber auch Galaxien sterben.

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Nachdem all sein sternbildendes Gas ausgeht und all sein Sterne ausgebrannt sind, stirbt eine Galaxie. Eines Tages wird es auch der Milchstraße passieren.



Bis heute hatten Astronomen nie gesehen eine ferne Galaxie auf ihrem Sterbebett. Jüngste Beobachtungen des Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA) haben Astronomen jedoch den ersten Blick auf ein großes galaktisches Wesen gegeben, das sich seinem Tod nähert.

Die Ergebnisse sind in a detailliert Studie Montag in der Zeitschrift veröffentlicht Naturastronomie, und helfen Sie den Astronomen dabei, zu verstehen, wie sich Galaxien im Laufe der Zeit entwickeln, bis sie sterben.

Das Team von Astronomen hinter der neuen Studie stieß zufällig auf diese sterbende Galaxie. Als sie eine Vielzahl von fast 100 Galaxien an entfernten Orten beobachteten, bemerkten sie etwas Seltsames an der Galaxie ID2299.

Obwohl ALMA, eine Reihe von Teleskopen im Norden Chiles, nur wenige Minuten lang einen Blick auf ID2299 erhascht hatte, konnten die Forscher feststellen, dass die Galaxie einen Gasschwanz hatte, der aus ihr ausgestoßen wurde. Im folgenden Rendering können Sie sehen, wie sich das Gas aus der Galaxie ausstößt:

In dem Eindruck dieses Künstlers von der fraglichen sterbenden Galaxie ist ein Schwanz aus ausgestoßenem Gas zu sehen, der aus der Galaxie stammt. ESO / M. Kornmesser

Das Gas wird mit einer erstaunlichen Geschwindigkeit ausgestoßen, das entspricht 10.000 Sonnen pro Jahr . Zusätzlich werden 46 Prozent des gesamten kalten Gases der Galaxie entfernt.

Annagrazia Puglis i, ein Forscher an der Durham University in Großbritannien und Hauptautor der neuen Studie, bestätigte den 'Tod' in einer mit der Studie veröffentlichten Erklärung:

Dies ist das erste Mal, dass wir eine typische massive sternbildende Galaxie im fernen Universum beobachten, die aufgrund eines massiven Kaltgasausstoßes 'sterben' wird, sagte Puglisi.

Die Galaxie befindet sich 9 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt, was bedeutet, dass sie zu einer Zeit existierte, als das Universum nur 4,5 Milliarden Jahre alt war (Wissenschaftler glauben, dass das Universum vor 13,8 Milliarden Jahren entstanden ist).

Während dieser Zeit war die Sternentstehung in Galaxien viel schneller als heute.

Die Galaxie ID2299 bildet hundertmal schneller Sterne als unsere Milchstraße, und daher wird das in der Galaxie verbleibende Gas schnell verbraucht, wenn immer mehr Sterne geboren werden.

Infolgedessen wird die Galaxie in nur wenigen zehn Millionen Jahren ihren endgültigen Untergang erleben.

Warum ist die Galaxie gestorben?

Obwohl sie sich der Todesursache nicht sicher sind, glaubt das Astronomenteam hinter der Studie, dass der vorzeitige Tod der Galaxie durch die Kollision zwischen zwei Galaxien verursacht wurde, die sich zu ID2299 zusammenschlossen.

Das verräterische Zeichen dafür, dass es zu einer galaktischen Kollision gekommen war, war ein „Gezeitenschwanz“. Gezeitenschwänze sind ein länglicher Strom von Sternen und Gas, der sich von einer verschmolzenen Galaxie nach außen erstreckt, nachdem zwei Galaxien ineinander kollidiert sind, um eine zu bilden.

Obwohl Wissenschaftler zuvor vorgeschlagen hatten, dass sich diese Gezeitenschwänze aus dem Sternentstehungsprozess und der Aktivität der Schwarzen Löcher im Zentrum der Galaxie bilden, deuten die jüngsten Beobachtungen von ID2299 darauf hin, dass die Schwänze des sternbildenden Gases auch das Ergebnis einer Galaktik sein könnten Zusammenschluss.

Daher schlagen die Autoren der neuen Studie vor, dass frühere Beobachtungen von 'Gezeitenschwänzen' auf anderen Galaxien eher durch Kollisionen von Galaxien als durch Sternentstehung verursacht wurden.

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'Das könnte uns dazu führen unser Verständnis überarbeiten darüber, wie Galaxien 'sterben'. '

Unsere Studie legt nahe, dass Gasauswürfe durch Fusionen erzeugt werden können und dass Winde und Gezeitenschwänze sehr ähnlich aussehen können. Emanuele Daddi , sagte ein Forscher am Saclay Nuclear Research Center und Mitautor der neuen Studie in einer Erklärung. 'Dies könnte dazu führen, dass wir unser Verständnis darüber, wie Galaxien' sterben ', überarbeiten.'

Die Forscher planen zukünftige Beobachtungen der Galaxie ID2299, um den Mechanismus hinter dem ausgestoßenen Gasschwanz besser zu verstehen. Durch die Untersuchung der Beziehung zwischen dem sternbildenden Gas und dem möglichen Tod der Galaxie hoffen die Astronomen zu verstehen, wie sich Galaxien im Laufe der Zeit entwickeln, bis sie keine Sterne mehr gebären und sterben.

Abstrakt: Rückkopplungsgetriebene Winde von Sternentstehung / aktiven galaktischen Kernen (AGN) könnten ein relevanter Kanal sein, um die Sternentstehung in massiven Galaxien abrupt zu löschen. Sowohl Beobachtungen als auch Simulationen unterstützen jedoch die Idee einer konfliktfreien Koevolution und Selbstregulierung dieser Prozesse. Darüber hinaus sind Hinweise auf störende Ereignisse, die schnell gelöscht werden können, selten und es fehlen Einschränkungen hinsichtlich ihrer statistischen Prävalenz. Hier präsentieren wir eine massive Starburst-Galaxie bei z = 1,4, die 46 ± 13% ihrer molekularen Gasmasse mit einer erstaunlichen Rate von & 10 000 Myr1 ausstößt. Eine breite Komponente, die gegenüber der Galaxienemission rotverschoben ist, wird in vier (Low- und High-J) CO / (CI) -Übergängen und in der ionisierten Phase nachgewiesen, was eine robuste Schätzung der ausgestoßenen Gasmasse gewährleistet. Die impliziten Statistiken legen nahe, dass ähnliche Ereignisse möglicherweise einen wichtigen Löschkanal darstellen. Unsere Beobachtungen liefern jedoch überzeugende Beweise dafür, dass dies kein rückkopplungsgetriebener Wind ist, sondern vielmehr Material aus einer Fusion, die wahrscheinlich aus dem Verkehr gezogen wird. Dieser Befund stellt einige Literaturstudien in Frage, bei denen die Rolle von rückkopplungsgetriebenen Winden möglicherweise überbewertet ist.