Przejdź do głównej zawartości

Astrofizycy ogłaszają swoje odkrycie, które może napisać od nowa historię śmierci galaktyk

Allison Kirkpatrick, profesor fizyki i astronomii na Uniwersytecie w Kansas ogłosiła swoje odkrycie – „zimne kwazary” – galaktyki z dużą ilością zimnego gazu, które wciąż mogą produkować nowe gwiazdy pomimo tego, że w swoim centrum posiadają kwazara. Tym przełomowym odkryciem obala ona założenia dotyczące dojrzewania galaktyk i może reprezentować nieznaną dotąd fazę cyklu życia każdej galaktyki.


Kwazar, czyli „niby gwiazdowe źródło radiowe”, jest zasadniczo supermasywna czarną dziurą. Gaz opadający w kierunku kwazara w centrum galaktyki tworzy dysk akrecyjny, który może odrzucić zadziwiającą ilość energii elektromagnetycznej, często o jasności setek razy większej, niż typowa galaktyka. Tworzenie się kwazara zazwyczaj jest podobne do galaktycznej emerytury i od dawna uważa się, że sygnalizuje koniec zdolności galaktyki do tworzenia nowych gwiazd.

„Cały gaz, który gromadzi się w czarnej dziurze, jest podgrzewany i emituje promieniowanie rentgenowskie. Długość fali światła, którą emitujesz, odpowiada bezpośrednio twojej ciepłocie. Na przykład ty i ja emitujemy promieniowanie podczerwone. Ale coś, co emituje promieniowanie X, jest jedną z najgorętszych rzeczy we Wszechświecie. Gaz ten zaczyna akreować na czarną dziurę i rozpoczyna poruszanie się z relatywistycznymi prędkościami; jest też pole magnetyczne wokół tego gazu, które może zostać skręcone. W ten sam sposób, w jaki otrzymujemy rozbłyski słoneczne, dżety materii zostają uwolnione w górę przez linie pola magnetycznego i zostają wystrzelone z czarnej dziury. Dżety te zasadniczo odcinają dopływ gazu do galaktyki, więc nie ma już gazu, który mógłby spaść na galaktykę i utworzyć nowe gwiazdy. Po tym, jak galaktyka przestała formować gwiazdy mówi się, że jest to pasywna martwa galaktyka” – powiedziała Kirkpatrick.

Ale w przeglądzie Kirkpatrick około 10% galaktyk, które posiadają supermasywną czarną dziurę w swoim wnętrzu, miało zapas zimnego gazu pozostałego po wejściu w tę fazę i nadal tworzy gwiazdy.

Allison Kirkpatrick podejrzewała, że „zimne kwazary” w jej badaniu stanowiły krótki okres, który musi zostać uznany w końcowych fazach życia galaktyki.  

„Takie galaktyki są rzadkie, ponieważ znajdują się w fazie przejściowej – złapaliśmy je tuż przed wygaszeniem procesu formowania się gwiazd w galaktyce, a ten okres przejściowy powinien być bardzo krótki” – powiedziała Kirkpatrick.

Kirkpatrick najpierw zidentyfikowała interesujące obiekty w obszarze Sloan Digital Sky Survey (SDSS), najbardziej szczegółowej dostępnej cyfrowej mapie Wszechświata. W obszarze zwanym „Stripe 82”, Kirkpatrick i jej koledzy byli w stanie wizualnie zidentyfikować kwazary.

Następnie badacze przeanalizowali ten obszar za pomocą teleskopu XMM-Newton i zbadali go w promieniach X. Promieniowanie rentgenowskie jest kluczowym znakiem rosnących czarnych dziur. Potem przebadali go przy użyciu kosmicznego teleskopu Herschela w dalekiej podczerwieni, który może wykryć pył i gaz w galaktyce-gospodarzu. Naukowcy wybrali galaktyki, które mogli obserwować zarówno w promieniowaniu rentgenowskim jak i podczerwonym.

Kirkpatrick powiedziała, że jej odkrycia dają naukowcom nowe zrozumienie i szczegóły tego, w jaki sposób gaśnie formowanie się gwiazd w galaktykach i obala założenia dotyczące kwazarów.

Kolejnym krokiem astrofizyk będzie określenie, czy faza „zimnego kwazara” ma miejsce w charakterystycznej grupie galaktyk czy w każdej galaktyce.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu.

Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu.
Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach.
Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz.
W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę. Naukowcy uważają, że źró…

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi.

Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego.
„Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy.
Do odkrycia naukowcy wykorzystali dane…

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne.


Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”.
Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przedstawiona przez b…