Umelecký dojem Superwindu v mladej masívnej galaxii. Obrazový kredit: PPARC / David Hardy. klikni na zväčšenie
Tím astronómov pod vedením University of Durham objavil následky veľkolepej explózie v galaxii vzdialenej 11,5 miliárd svetelných rokov. Ich pozorovania, zverejnené dnes (14. júla 2005) v časopise Nature, poskytujú najpriamejší dôkaz toho, že galaxia je takmer roztrhaná explóziami, ktoré produkujú prúd vysokorýchlostného materiálu známeho ako „Superwinds“. Pozorovania sa uskutočnili pomocou 4,2-metrového ďalekohľadu Williama Herschela na La Palme, v ktorom je Spojené kráľovstvo hlavnou zainteresovanou stranou.
Prostredníctvom Superwindov sa predpokladá, že galaxie vystrekujú podstatnú časť svojho plynu do intergalaktického priestoru rýchlosťou až niekoľko stoviek kilometrov za sekundu. Hnacou silou za nimi je výbuch mnohých masívnych hviezd počas intenzívneho výbuchu formácie hviezd na začiatku galaxie, pravdepodobne podporovaný energiou z obrovskej čiernej diery rastúcej v jej srdci.
Superwinds sú životne dôležité pre teóriu tvorby galaxií z niekoľkých dôvodov: po prvé, obmedzujú veľkosť galaxií tým, že bránia ďalšiemu vytváraniu hviezd - bez nich teoretické modely naznačujú oveľa jasnejšie galaxie, ako sa skutočne dajú vidieť v časopise Space Magazine. Po druhé, prenášajú ťažké prvky - prach hviezd - ďaleko od svojich výrobných miest v hviezdach do medzigalaktického priestoru, čím poskytujú surovinu pre planéty a život v celom vesmíre. Aj keď predpokladané teórie existovali, takéto superwindy existovali, predtým pozorovanými príkladmi boli oveľa menšie javy v blízkych galaxiách. Tieto pozorovania poskytujú niektoré z najpriamejších dôkazov o existencii rozsiahlych, v celej šírke galaxií v histórii vesmíru.
Objav Superwindu sa uskutočnil pozorovaním plynu v halo galaxie (známej ako „LAB-2“), ktorá je pri viac ako 300 000 svetelných rokoch asi trikrát väčšia ako disk našej vlastnej galaxie Mliečnej dráhy. Astronómovia zistili, že svetlo z horúceho žiariaceho plynného vodíka je tlmené veľmi špecifickým spôsobom v celej galaxii.
„Sme presvedčení, že stmievanie je spôsobené škrupinou chladeného materiálu, ktorá bola zametnutá z okolia výbuchom Superwindu v celej galaxii,“ povedal Dr. Richard Wilman z University of Durham. „Na základe rovnomernosti absorpcie v galaxii sa zdá, že k výbuchu došlo pred niekoľkými stovkami miliónov rokov. Toto poskytuje čas na ochladenie plynu a spomalenie z jeho vysokej rýchlosti vypudzovania, a tým na vytvorenie absorpcie. Ako vidíme, škrupina je pravdepodobne niekoľko stotisíc svetelných rokov pred materskou galaxiou, “dodal Dr. Wilman.
Astronómovia sú už dlho zmätení, prečo sú kľúčové prvky tvorby planét a nakoniec života (ako je uhlík, kyslík a železo) distribuované v celom vesmíre tak široko; iba 2 miliardy rokov po Veľkom tresku sa nimi obohatili najodľahlejšie regióny medzigalaktického priestoru. Superwind pozorovaný v tejto galaxii ukazuje, ako môžu také výbuchové vlny cestovať cez vesmír nesúci prvky tvorené hlboko v galaxiách.
Pre objav a jeho interpretáciu bola rozhodujúca schopnosť získať podrobné informácie o plyne v dvoch rozmeroch v celej galaxii. To bolo umožnené technikou známou ako integrálna poľná spektroskopia, ktorá iba dosahuje dospelosť na najväčších svetových ďalekohľadoch.
Dr Joris Gerssen, kľúčový člen tímu Durham, vysvetľuje: „Väčšina astronomickej spektroskopie sa vykonáva umiestnením malého otvoru alebo úzkej štrbiny na terč, čo pre zložité a rozšírené zdroje, ako je táto galaxia, poskytuje dosť neúplný obraz.“ ,
Na prekonanie tohto problému astronómovia použili integrovaný poľný spektrograf nazývaný „Sauron“ na rozsiahly prieskum blízkych galaxií, ktorý bol postavený v Observatoire de Lyon na základe spolupráce francúzskych, holandských a britských astronómov.
Dr Gerssen dodal: „„ Sauron je skutočne jedinečný a jeho vysoká účinnosť znamená, že sa dokáže viac než len držať vlastných nástrojov proti najväčším teleskopom sveta, čo je dvojnásobok veľkosti ďalekohľadu William Herschel. Samotná vzdialenosť našej cieľovej galaxie však znamenala, že Sauron sa na ňu musel pozerať viac ako 15 hodín, aby sa dosiahol tento objav. “
„Sauron nám doteraz poskytol najlepšie dôkazy o rozsiahlom odtoku z galaxie, ktorá prechádza obrovským hviezdnym výbuchom. Tieto merania sú medzi prvými krokmi k pochopeniu fyziky formovania galaxií. “, Komentoval Prof. Roger Davies, Oxfordská univerzita, jeden z ústavov zapojených do Sauronu,„ a tešíme sa na použitie podobných dvojrozmerných spektrografov, ktoré sa budujú pre 8m ďalekohľady; budú sondovať proces formovania galaxií ešte skôr. “
Doteraz boli pozorovacie dôkazy o Superwindoch v mladých galaxiách vo vzdialenom vesmíre zväčša nepriame a nepriame; Úsilie sa sústredilo na hľadanie jemných štatistických podpisov vo veľkých prieskumoch galaxií a intergalaktických plynov.
Podľa Prof. Richarda Bowera z Inštitútu počítačovej kozmológie University of Durham, ktorý začal výskum, „Astronómovia pozorovali odlivy vo vysokých rýchlostiach vo vzdialených hviezdicovitých galaxiách už niekoľko rokov, ale nikdy predtým sme nedokázali odhadnúť ich skutočné hodnoty. stupnica z pozorovaní jednej galaxie. Využitím vysoko rozšíreného zdroja emisií tejto galaxie môžeme vidieť odtok ako druh siluety proti celej galaxii. To naznačuje, že Superwindy sú skutočne rozmerom galaxie a že sú skutočne také dôležité, ako to vyžadujú naše teórie. “
Pôvodný zdroj: PPARC News Release
