Flux galactic monstru alimentat de stele care explodează

Un burp mare –

Moartea și nașterea stelelor contribuie ambele la alungarea materialului dintr-o galaxie.

Galaxiile trec gaze – în cazul galaxiei NGC 4383, atât de mult încât fluxul său de gaz are o lungime de 20.000 de ani lumină și este mai masiv de 50 de milioane de sori.

Cu toate acestea, chiar și o ieșire din această imensitate a fost greu de detectat până acum. Observarea din ce sunt alcătuite aceste fluxuri de ieșire și modul în care sunt structurate necesită instrumente de înaltă rezoluție care pot vedea doar gazul din galaxii care sunt relativ apropiate, așa că informațiile despre ele au fost limitate. Ceea ce este regretabil, deoarece fluxurile de gaze evacuate din galaxii ne pot spune mai multe despre ciclurile lor de formare a stelelor.

Programul MAUVE (MUSE și ALMA Unveiling the Virgo Environment) schimbă acum lucrurile. Misiunea lui MAUVE este de a înțelege modul în care fluxurile de galaxii din clusterul Fecioare afectează formarea stelelor. NGC 4383 a ieșit în evidență față de astronomul Adam Watts, de la Universitatea din Australia și Centrul Internațional de Cercetare în Radio Astronomie (ICRAR), și echipa sa, deoarece fluxul său este atât de enorm.

Elementele pe care le eliberează în spațiu pot dezvălui potențialul galaxiei de a forma (sau de a opri formarea) stele. „Înțelegerea fizicii fluxurilor stelare determinate de feedback… este esențială pentru a ne completa imaginea despre evoluția galaxiilor”, au spus cercetătorii într-un studiu publicat recent în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Potențial de stea

Feedback-ul stelar, care reprezintă toate radiațiile, vânturile de particule și alte materiale pe care stelele explodează în mediul interstelar, este ceea ce formează fluxuri la fel de uriașe ca cele din NGC 4383. O mare parte din acest material provine fie din exploziile de formare a stelelor, fie din interiorul stele masive când mor și devin supernovă. Include elemente mai grele care scapă în spațiu odată cu scurgerea și plutesc acolo pentru o perioadă nedeterminată de timp, ajungând uneori în alte galaxii.

Formarea stelelor într-o galaxie depinde de mai multe procese. Trebuie să existe un echilibru corect între acumularea de gaze (creșterea din gaz adăugat), consumul (arderea hidrogenului și a heliului de către stele) și ejecția (atunci când gazul interstelar este suflat din galaxie) între mediul intergalactic și mediul circumgalactic, gazul din jurul galaxiilor. Unele dintre gazele și alte materiale, cum ar fi fierul și alte elemente grele, care formează stelele pot fi reciclate din exploziile supernovei.

Furnizarea de gaz este esențială, deoarece cantități mari de gaz se prăbușesc în cele din urmă din cauza gravitației lor imense, formând în cele din urmă stele. Un deficit de gaz poate opri formarea stelelor potențiale.

Watts și echipa sa cred că o sursă a feedback-ului stelar care împinge gazul care formează stelele din NGC 4383 este mai multe supernove care au apărut relativ aproape una de cealaltă. Supernovele pot forma bule gigantesche de gaz arzător care în cele din urmă ies dintr-un disc galactic pe verticală, extinzându-se din partea de sus și de jos a galaxiei.

Gazul fierbinte continuă în regiunile mai reci ale mediului interstelar, gravitația sa atragând mai mult gaz pe calea ieșirii din galaxie și crescând masa totală a fluxului de ieșire (cunoscută sub numele de încărcare de masă). Pierderea atât de mult gaz scade șansele de formare a stelelor și mai mult.

Pierdut in spatiu

Ieșirile pot fi observate la multe lungimi de undă diferite. Pot fi detectate emisii de raze X de la elemente precum hidrogenul și compuși precum monoxidul de carbon. De asemenea, este posibilă observarea scurgerilor utilizând UV, optică și infraroșu. Unele dintre emisiile din regiune au fost deja observate cu alte telescoape, care au fost combinate cu imagini MAUVE ale Clusterului Fecioarei și NGC 4383 la diferite lungimi de undă.

Problema cu observarea cu acuratețe a fluxurilor de ieșire este că materialele împrăștiate sunt notoriu dificil de rezolvat spațial, ceea ce înseamnă a calcula distanța întregului flux pe baza pixelilor. MAUVE, NGC 4383 și Clusterul Fecioarei au fost observate la o rezoluție spațială de aproximativ 261 de ani lumină, astfel încât fiecare pixel reprezenta un pătrat în spațiu care măsura 261 de ani lumină pe fiecare parte. Aglomerări de gaz ionizat care au apărut în acești pixeli au spus echipei de cercetare că a existat un flux bipolar care părăsește galaxia de sus și de jos.

Deci, NGC 4383 a redus formarea de stele din cauza fluxului său masiv de chestii stelare? Se pare că stelele se formează de fapt la marginea galaxiei. Deși nu se formează stele în fluxul care scapă din galaxie, există încă zone în care există suficient gaz acumulat pentru a le da naștere.

Aceste explozii stelare, sau zone de formare rapidă a stelelor, oferă, de asemenea, feedback stelar – nu sunt doar supernove. „Există o extensie de noduri albastre care sunt mult mai strălucitoare în apropierea UV și sunt dovezi clare ale formării stelelor care au loc în afara corpului principal al galaxiei”, au spus cercetătorii în același studiu.

Ceva care rămâne neclar despre NGC 4383 este dacă fluxul de gaz a fost declanșat doar de feedback-ul stelar sau dacă o interacțiune gravitațională cu o altă galaxie a intensificat fluxurile existente. Există, posibil, dovezi pentru acest lucru pe partea de est, unde o perturbare a gazului sugerează că o galaxie pitică din apropiere ar fi putut interacționa cu acesta. Deocamdată, echipa de cercetare este încrezătoare că fluxul de ieșire este determinat în principal de exploziile stelare și supernove.

Mai sunt și mai multe despre care cercetătorii doresc să afle despre NGC 4383 și fluxul său. Pe măsură ce telescoapele devin mai avansate și rezoluția spațială se îmbunătățește, poate că va fi dezvăluit altceva în interiorul acelor nori de gaz.