„Ostatnie tchnienie” w życiu galaktyk

Astronomowie odkryli, że galaktyki aktywne (AGN), goszczące stale rosnące czarne dziury, które emitują duże ilości energii i promieniowania, mogą przechodzić okres gwałtownych procesów gwiazdotwórczych przed całkowitym „wygaszeniem się”. Wyniki badań zostały opublikowane w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.

Zdjęcie strumienia materii wyrzuconego z M87 (NGC 4486), wykonane przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a.
Źródło: NASA oraz The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Wszechświat wypełniony jest bilionami galaktyk, a każda z nich składa się z miliardów gwiazd. Do tej pory większość danych wskazywała na to, że formowanie się gwiazd w galaktykach systematycznie maleje wraz z upływem czasu, ale nowe badania pokazują dowody na nagły wzrost procesów gwiazdotwórczych tuż przed tym, jak się one zakończą.

Uważa się, że większość, jeżeli nie wszystkie, masywnych galaktyk posiada w swoich centrach supermasywne czarne dziury. Kiedy supermasywne czarne dziury akreują gaz, mogą wypromieniowywać tyle energii, ile galaktyka, w której się znajdują. Popularny obraz jest taki, że potężne wiatry i dżety wytwarzane przez centralne AGN-y są w stanie wyrzucić lub podgrzać gaz w galaktyce-gospodarzu, usuwając materię potrzebną do tworzenia gwiazd.

Dysponując dużą próbką ponad trzech tysięcy pobliskich aktywnych galaktyk goszczących AGN-y, zespół wykorzystał nowe techniki analizy danych, aby zmierzyć, jak formowanie gwiazd w galaktykach zmieniało się w kosmicznym czasie. Podważając oczekiwania wynikające ze standardowego scenariusza, zespół odkrył, że pobliskie galaktyki goszczące AGN nie ograniczają po prostu stopniowego tempa tworzenia się gwiazd. Wręcz przeciwnie, przechodzą one „fazę odmładzania”, tymczasowo zwiększając tempo tworzenia gwiazd poprzez akumulację świeżego gazu z otoczenia w ostatnich epokach.

Tworzenie się gwiazd jest zazwyczaj bardzo krótkotrwałe w kategoriach kosmologicznych – okres, w którym galaktyki tworzą gwiazdy może wynosić 1/100 wieku Wszechświata, lub być krótszy. Zespół doszedł do wniosku, że obecna aktywność AGN może przyczyniać się, ale nie powodować, obserwowanego wygaszania narodzin gwiazd. Odmładzanie galaktyk z aktywnymi jądrami może być zatem „ostatnim tchnieniem” w życiu galaktyk, zanim całkowicie przestaną one tworzyć nowe gwiazdy.

Ignacio Martín Navarro komentuje ich odkrycia: Galaktyki mogą przechodzić kilka epizodów odmładzania, aż w końcu staną się wygaszone. Energia uwalniana kumulacyjnie przez supermasywne czarne dziury podczas tych epizodów odmładzania jest prawdopodobnie związana z obserwowanym wygaszaniem, ale wciąż pozostaje do wykonania wiele pracy teoretycznej i obserwacyjnej, zanim będziemy mogli uzyskać zadowalające zrozumienie tak złożonego procesu.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Dziwne fale radiowe wyłaniają się z kierunku centrum Galaktyki

Astronomowie potwierdzają istnienie kosmicznej super-pustki, która podważa nasze rozumienie ciemnej energii

Strumień Magellana nad Drogą Mleczną może być pięć razy bliżej niż wcześniej sądzono