Oudst bekende spiraalstelsel voor het eerst waargenomen met plasachtige rimpelingen in astronomieonderzoek: ScienceAlert

Astronomen hebben vijverachtige rimpelingen ontdekt in de gasschijf van een oud sterrenstelsel.

Wat veroorzaakt deze rimpelingen en wat vertellen ze ons over de vorming en evolutie van het verre sterrenstelsel? Wat er ook gebeurde, hoe beïnvloedde dit het sterrenstelsel en zijn belangrijkste functie: stervorming?

Deze ontdekking betreft het oudst bekende spiraalstelsel. Het is meer dan 12 miljard jaar oud en heet BRI 1335-0417. Als de oudst bekende spiraal neemt hij een belangrijke plaats in in onze studie van hoe sterrenstelsels ontstaan ​​en evolueren.

Volgens wetenschappers onthullen de rimpelingen in de schijf van BRI 1335-0417 de groeipatronen van het sterrenstelsel. Waarnemingen tonen de verticaal oscillerende beweging van de schijf als rimpelingen in een vijver. Het is de eerste keer dat dit fenomeen is waargenomen en de rimpelingen kunnen de stervorming in de Melkweg helpen verklaren.

De observaties maken deel uit van nieuw onderzoek dat in het tijdschrift is gepubliceerd Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society. Zoek met titel “Detectie van een schijfbuiggolf in een spiraalstelsel met roodverschuiving 4.4.“De hoofdauteur is dr. Takafumi Tsukui, een postdoctoraal onderzoeker aan de Research School of Astronomy and Astrophysics (RSAA) van de Australian National University.

BRI 1335-0417 staat bekend om zijn snelle stervorming. Ze vormen op grotere schaal sterren dan moderne sterrenstelsels zoals de Melkweg. Sommige metingen laten zien dat het honderden keren sneller sterren vormt dan ons sterrenstelsel. Op de een of andere manier wordt gas efficiënter getransporteerd en omgezet in sterren dan in andere sterrenstelsels.

De waarnemingen die de rimpelingen aan het licht brachten, zijn gedaan met behulp van ALMA, de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array. ALMA is bijzonder sterk in het detecteren van gas en stof, waardoor het de rimpelingen kon zien. De onderzoekers zeggen dat de rimpelingen het bewijs zijn van een of andere externe invloed, zoals interacties met een ander sterrenstelsel of misschien inkomend gas. Beide effecten kunnen leiden tot snelle stervorming en kunnen helpen verklaren waarom de ster BRI 1335-0417 zo snel ontstond.

Maar ALMA vond meer dan alleen rimpelingen; Ik heb ook bewijs gevonden van een centrale balk.

Staven in spiraalstelsels kunnen stervorming stimuleren door gas vanuit de armen naar het centrale deel van het sterrenstelsel te leiden en daar de geboorte van sterren te stimuleren. Hetzelfde proces kan ook worden verklaard Actieve galactische kernen.

“Een streng met een straal van 3,3 +/- 0,2 kpc die de eerder geïdentificeerde tweearmige helix verbindt, is in beide duidelijk zichtbaar. [C-II] En [far infrared] “De beelden drijven de snelle evolutie van de Melkweg aan door gas naar de kern te leiden”, schreven de onderzoekers in hun artikel.

Staven in spiraalstelsels zijn normaal. Eén onderzoek toonde aan Ruim een ​​kwart van de spiraalstelsels heeft staven. Zowel de Melkweg als onze dichtstbijzijnde buur, de Andromedanevel, zijn gebonden spiraalstelsels. De staven kunnen tijdelijk zijn en in de loop van de tijd vervagen, waardoor balkspiraalstelsels in eenvoudiger spiraalstelsels veranderen. De staven gaan mogelijk slechts ongeveer twee miljard jaar mee. Ze kunnen cyclisch zijn en herhaaldelijk worden gevormd en afgebroken, wat helpt verklaren waarom er zo veel van worden gevonden.

Sommige gevestigde astronomische denkbeelden zijn van mening dat de vorming van de balk de laatste handeling is in de galactische evolutie.

“De vorming van de balk zou wel eens de laatste belangrijke stap in de evolutie van een spiraalstelsel kunnen zijn”, zei Kartik Sheth van het Spitzer Science Center in zijn commentaar op het onderzoek in 2008.

‘Er wordt gedacht dat sterrenstelsels zichzelf opbouwen door fusies met andere sterrenstelsels. Na stabilisatie is de enige andere interessante manier waarop sterrenstelsels kunnen evolueren, de werking van balken.’

Maar astronomen hebben nog nooit zo vroeg in het heelal een balk in een sterrenstelsel gevonden.

Er wordt een ander mechanisme voorgesteld voor de manier waarop staven worden gevormd. “De balk gespecificeerd in [C-II] En [far infrared] “Beelden van een gasrijk schijfstelsel suggereren een nieuw perspectief op de vroege vorming van staafjes in gasrijke sterrenstelsels met een hoge roodverschuiving – een door de zwaartekracht onstabiele gasrijke schijf die een stervormende gasstaaf creëert, in plaats van een sterstaaf die uit een pre-sterrenstelsel tevoorschijn komt. -bestaande stellaire schijf”, schrijven de auteurs.

“Dit zou de lintachtige structuren kunnen verklaren die voorkomen in FIR-opnamen van sterrenstelsels met een hoge roodverschuiving onder de millimeter”, leggen de auteurs uit.

Het vinden van deze rimpelingen – en het lint – in dit oude sterrenstelsel dwingt ons tot heroverweging. Een gasschijf in een sterrenstelsel als dit is doorgaans stabiel, dus de rimpelingen geven aan dat er recentelijk iets met de schijf is gebeurd.

Het is niet bekend of het interageert met een ander sterrenstelsel of met een enorme gaswolk. De conclusie lijkt echter voor de hand liggend voor de auteurs. ‘Het is logisch om aan te nemen dat een dergelijke interactie ook een hoge mate van stervormingsactiviteit zou activeren’, schreven ze.

Astronomen bevestigen dat sterrenstelsels ontstaan ​​en zich ontwikkelen door samensmelting met andere sterrenstelsels en met enorme gaswolken. Deze resultaten betwisten het idee niet. Maar het opmerken van de opvallende rimpelingen geeft onderzoekers een nieuw inzicht in hoe het allemaal werkt.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd door Het universum vandaag. Lees de Origineel artikel.