Dlaczego galaktyki przestają tworzyć gwiazdy? Olbrzymia kolizja w kosmosie dostarcza nowych wskazówek

Sześć miliardów lat temu dwie galaktyki zderzyły się, a ich połączone siły wyrzuciły strumień gazu na odległość setek tysięcy lat świetlnych. Ta niezwykła właściwość dostarcza nowego możliwego wyjaśnienia, dlaczego galaktyki przestają tworzyć gwiazdy.

Wizja artystyczna przedstawiająca strumień gazu i gwiazd, które zostały wyrzucone z masywnej galaktyki podczas jej łączenia się z mniejszą galaktyką. Źródło: ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / S. Dagnello, NRAO, AUI & NSF.

Jednym z największych pytań w astronomii jest to, dlaczego największe galaktyki są martwe – powiedział David Setton, doktorant szóstego roku fizyki i astronomii w Kenneth P. Dietrich School of Arts and Sciences. To, co zobaczyliśmy to fakt, że jeżeli dwie galaktyki zderzą się ze sobą, może to rzeczywiście wyrwać gaz z samej galaktyki.

W zamieszkałej przez nas części kosmosu większość dużych galaktyk już dawno przestała tworzyć nowe gwiazdy. Dopiero niedawno astronomowie zaczęli patrzeć dalej – a więc i dalej w czasie – mając narzędzia pozwalające do znajdowania niedawno uśpionych galaktyk i ustalenia jak do tego doszło.

Zimny gaz, z którego powstają gwiazdy, może uciekać z galaktyk na wiele sposobów, zdmuchiwany przez czarne dziury lub supernowe. Istnieje jeszcze prostsza możliwość, że galaktyki po prostu cichną, gdy zużyją wszystkie surowce do tworzenia gwiazd.

Szukając przykładów galaktyk, które niedawno przestały tworzyć gwiazdy, zespół badaczy wykorzystał Sloan Digital Sky Survey, który skatalogował miliony galaktyk za pomocą teleskopu Apache Point Observatory w Nowym Meksyku. Wraz z obserwacjami naziemnej sieci radioteleskopów ALMA, badacze znaleźli właśnie taką galaktykę, która zakończyła procesy gwiazdotwórcze, oddaloną o siedem miliardów lat świetlnych wykazującą nadal oznaki dostępnego paliwa gwiazdotwórczego. Więc potrzebowaliśmy wyjaśnienia – powiedział Setton. Jeżeli ma gaz, to dlaczego nie tworzy gwiazd?

Drugie przejście Kosmicznego Teleskopu Hubble’a ujawniło charakterystyczny „ogon” gazu rozciągający się od galaktyki. Na podstawie tej właściwości badacze byli w stanie zrekonstruować zderzenie galaktyk oraz olbrzymią siłę grawitacji, która rozerwała gwiazdy i wyrzuciła strumień gazu na odległość większą niż dwie Drogi Mleczne ułożone jedna przy drugiej.

To był dymiący pistolet, powiedział Setton. Wszystkich nas to uderzyło. Po prostu nie obserwuje się takiej ilości gazu tak daleko od galaktyki.

Zespół astronomów przedstawił swoje wyniki w Astrophysical Journal Letters 30 sierpnia 2022 roku.

Jak mówi Setton, takie ekstremalne spotkanie galaktyk jest prawdopodobnie rzadkie, ale ponieważ grawitacja ściąga duże obiekty w zwarte grupy, takie zdarzenie jest bardziej powszechne niż można by się spodziewać.

Rola Settona w projekcie polegała na określeniu rozmiaru i kształtu galaktyki i odkrył on, że poza ogonem, galaktyka po połączeniu wyglądała zaskakująco normalnie. Gdy ogon zniknie za kilkaset milionów lat, może wyglądać jak każda inna wygasła galaktyka – co sugeruje, że proces ten może być bardziej powszechny niż się wydaje.

Setton powiedział, że poza dostarczaniem wskazówek na temat tego, jak Wszechświat stał się taki, jaki jest, takie kolizje odzwierciedlają jedną z możliwości dla przyszłości naszej własnej Galaktyki.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Czarna dziura wyrzuca gwiezdne szczątki

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

Astronomowie są świadkami, jak umierająca gwiazda osiąga swój koniec