Umělecký dojem Superwindu v mladé masivní galaxii. Obrazový kredit: PPARC / David Hardy. Klikni pro zvětšení
Tým astronomů vedený University of Durham objevil následky velkolepé exploze v galaxii vzdálené 11,5 miliardy světelných let. Jejich pozorování, zveřejněná dnes (14. července 2005) v časopise Nature, poskytují nejpřímější důkaz, že galaxie je téměř roztržena explozemi, které produkují proud vysokorychlostního materiálu známého jako „Superwinds“. Pozorování byla provedena pomocí 4,2 metrového dalekohledu Williama Herschela na La Palmě, ve kterém je Velká Británie hlavní zúčastněnou stranou.
Přes Superwinds se předpokládá, že galaxie vystřelí podstatnou část svého plynu do mezigalaktického prostoru rychlostí až několika stovek mil za sekundu. Hnací silou za nimi je exploze mnoha masivních hvězd během intenzivního výbuchu formace hvězd na počátku galaxie, pravděpodobně podporovaná energií z super masivní černé díry rostoucí v jejím srdci.
Větry jsou životně důležité pro teorii formování galaxií z několika důvodů: zaprvé, omezují velikosti galaxií tím, že brání další tvorbě hvězd - bez nich teoretické modely naznačují daleko jasnější galaxie, než jaké jsou ve skutečnosti vidět v časopise Space Magazine. Za druhé, přenášejí těžké prvky - hvězdný prach - daleko od svých výrobních míst ve hvězdách do mezigalaktického prostoru a poskytují surovinu pro planety a život po celém vesmíru. Zatímco teorie předpovídaly Superwindy tohoto druhu, dříve pozorované příklady byly mnohem menší jevy v blízkých galaxiích. Tato pozorování poskytují některé z nejpřímějších důkazů o existenci rozsáhlých, galaxií širokých větrů dosud v historii vesmíru.
Objev Superwindu byl proveden pozorováním plynu v halou galaxie (známého jako „LAB-2“), který je u více než 300 000 světelných let zhruba třikrát větší než disk naší vlastní Galaxie Mléčné dráhy. Astronomové objevili, že světlo z horkého žhavícího vodíku je tlumeno velmi specifickým způsobem v celé galaxii.
"Věříme, že stmívání je způsobeno pláštěm chlazeného materiálu, který byl zametnut z okolí explozí Superwindu v celé galaxii," řekl Dr. Richard Wilman z University of Durham. "Na základě uniformity absorpce v celé galaxii se zdá, že výbuch byl spuštěn před několika stovkami milionů let." To poskytuje čas na to, aby se plyn ochladil a zpomalil z jeho vysoké vypuzovací rychlosti, a tak vytvořil absorpci. Jak vidíme, skořápka je asi několik set tisíc světelných let před její mateřskou galaxií, “dodal Dr. Wilman.
Astronomové se už dlouho nechali hádat o tom, proč jsou klíčové prvky pro tvorbu planet a nakonec život (jako je uhlík, kyslík a železo) v celém vesmíru tak rozšířeny; pouhé 2 miliardy let po Velkém třesku se s nimi obohatily nejvzdálenější regiony mezigalaktického prostoru. Superwind pozorovaný v této galaxii ukazuje, jak takové výbuchové vlny mohou cestovat vesmírem nesoucím prvky vytvořené hluboko v galaxiích.
Zásadní pro objev a jeho interpretaci byla schopnost získat podrobné informace o plynu ve dvou rozměrech v celé galaxii. To bylo umožněno technikou známou jako integrální pole spektroskopie, která teprve dosahuje dospělosti na největších světových dalekohledech.
Dr. Joris Gerssen, klíčový člen týmu Durham, vysvětluje: „Většina astronomické spektroskopie se provádí umístěním malého otvoru nebo úzké štěrbiny na cíl, což pro složité a rozšířené zdroje, jako je tato galaxie, poskytuje poněkud neúplný obraz.“ .
K překonání tohoto problému astronomové použili integrovaný polní spektrograf nazvaný „Sauron“ pro rozsáhlý průzkum blízkých galaxií, postavený v Observatoire de Lyon ve spolupráci francouzských, nizozemských a britských astronomů.
Dr. Gerssen dodal: „„ Sauron je skutečně jedinečný a jeho vysoká účinnost znamená, že se může více než držet svých vlastních nástrojů proti největším dalekohledům na světě, což je dvojnásobek velikosti dalekohledu William Herschel. Nicméně, pouhá vzdálenost naší cílové galaxie znamenala, že Sauron se na ni musel dívat déle než 15 hodin, aby se tento objev objevil. “
"Sauron nám zatím poskytl nejlepší důkaz rozsáhlého odlivu z galaxie pod obrovským hvězdným výbuchem." Tato měření jsou jedním z prvních kroků k pochopení fyziky formování galaxií. “, Komentoval Prof. Roger Davies, Oxfordská univerzita, jeden z institutů zapojených do Sauronu,„ a těšíme se na použití podobných dvourozměrných spektrografů, pro které jsou postaveny 8m dalekohledy; budou sondovat proces formování galaxií ještě dříve. “
K dnešnímu dni byly observační důkazy pro Superwindy v mladých galaxiích ve vzdáleném vesmíru do značné míry nepřímé a nepřímé; Úsilí se zaměřilo na hledání jejich jemných statistických podpisů ve velkých průzkumech galaxií a intergalaktického plynu.
Podle prof. Richarda Bowera z Ústavu výpočetní kosmologie University of Durham, který zahájil výzkum, „Astronomové pozorovali vysokorychlostní výtoky ve vzdálených hvězdotvorných galaxiích několik let, ale nikdy předtím jsme nebyli schopni odhadnout jejich skutečné měřítko z pozorování jediné galaxie. Využitím vysoce rozšířeného zdroje emisí této galaxie můžeme vidět odtok jako druh silueta proti celé galaxii. To naznačuje, že Superwindy jsou skutečně v měřítku celé galaxie a že jsou skutečně tak důležité, jak vyžadují naše teorie. “
Původní zdroj: PPARC News Release
