Umetnikov vtis Superwind v mladi množični galaksiji. Kreditna slika: PPARC / David Hardy. Kliknite za povečavo
Skupina astronomov, ki jo vodi Univerza v Durhamu, je odkrila posledice spektakularne eksplozije v galaksiji, oddaljeni 11,5 milijard svetlobnih let. Njihova opažanja, objavljena danes (14. julija 2005) v reviji Nature, predstavljajo najbolj neposredne dokaze, da je bila galaksija skoraj raztrgana zaradi eksplozij, ki ustvarjajo tok visokohitrostnega materiala, imenovanega "Superwinds". Pripombe so bile narejene s 4,2 metrskim teleskopom Williama Herschela na La Palmi, v katerem je Velika Britanija glavni deležnik.
Skozi Superwinds naj bi galaksije znaten del svojega plina odnesle v medgalaktični prostor s hitrostmi do nekaj sto milj na sekundo. Gonilna sila za njimi je eksplozija številnih masivnih zvezd med intenzivnim sunkom nastanka zvezd v zgodnjem življenju galaksije, ki mu ga morda pomaga energija iz super masivne črne luknje, ki raste v njenem srcu.
Superwinds so bistvenega pomena za teorijo o tvorbi galaksij iz več razlogov: prvič, omejujejo velikosti galaksij tako, da preprečujejo nadaljnje nastajanje zvezd - brez njih teoretični modeli kažejo veliko bolj svetle galaksije, kot jih dejansko vidimo v vesoljski reviji. Drugič, nosijo težke elemente - zvezdni prah - daleč od svojih proizvodnih obratov v zvezdah, v medgalaktični prostor, ki zagotavljajo surovino za planete in življenje po vesolju. Medtem ko so teorije predvidevale, da obstajajo takšni Superwinds, so bili prej opaženi primeri precej manjših pojavov v bližnjih galaksijah. Ta opažanja predstavljajo nekaj najneposrednejših dokazov za obstoj obsežnih nadzvokov, ki se širijo v celotni galaksiji, tako daleč v zgodovini vesolja.
Odkritje Superwind je bilo ugotovljeno z opazovanjem plina v halo galaksije (znane kot "LAB-2"), ki je v več kot 300.000 svetlobnih letih približno trikrat večja od diska naše lastne galaksije Mlečni pot. Astronomi so odkrili, da se svetloba iz vroče žarečega vodikovega plina na zelo specifičen način zatemni po celotni galaksiji.
"Verjamemo, da zatemnitev povzroča lupina ohlajenega materiala, ki ga je okolica odnesla eksplozija Superwind v celotni galaksiji," je dejal dr. Richard Wilman z univerze v Durhamu. "Glede na enakomernost absorpcije po galaksiji se zdi, da je eksplozija bila sprožena nekaj sto milijonov let prej. To omogoča čas, da se plin ohladi in upočasni s svojo visoko izmetno hitrostjo in tako ustvari absorpcijo. Kot vidimo, je lupina verjetno nekaj sto tisoč svetlobnih let pred matično galaksijo, "je dodal doktor Wilman.
Astronomi so že dolgo zmedeni, zakaj so ključni elementi za oblikovanje planetov in na koncu življenja (kot so ogljik, kisik in železo) tako zelo razširjeni po vesolju; le 2 milijardi let po velikem udaru so se z njimi obogatile najbolj oddaljene regije medgalaktičnega prostora. Superwind, opažen v tej galaksiji, kaže, kako lahko takšni eksplozijski valovi potujejo skozi vesolje, ki nosi elemente, oblikovane globoko znotraj galaksij.
Ključnega pomena za odkritje in njegovo razlago je bila sposobnost pridobivanja podrobnih informacij o plinu v dvodimenzionalnih dimenzijah po celotni galaksiji. To je omogočila tehnika, znana kot integralna poljska spektroskopija, ki šele prihaja do zrelosti na največjih svetovnih teleskopih.
Dr Joris Gerssen, ključni član ekipe iz Durhama, pojasnjuje: "Večina astronomske spektroskopije se izvede tako, da se na tarčo postavi majhna odprtina ali ozka reža, kar za kompleksne, razširjene vire, kot je ta galaksija, daje precej nepopolno sliko." .
Za premagovanje tega so astronomi uporabili celoten poljski spektrograf, imenovan Sauron, za veliko raziskovanje bližnjih galaksij, ki so ga na Observatoire de Lyon zgradili s sodelovanjem francoskih, nizozemskih in britanskih astronomov.
Dr Gerssen je dodal: "" Sauron je resnično edinstven in njegova visoka učinkovitost pomeni, da se lahko več kot drži pred instrumenti na največjih teleskopih na svetu, kar je dvakrat več kot teleskop Williama Herschela. Kljub temu je velika razdalja naše ciljne galaksije pomenila, da je Sauron moral strmeti vanjo več kot 15 ur, da bi lahko odkril to odkritje. "
„Sauron nam je doslej ponudil najboljše dokaze za obsežen odtok iz galaksije, ki je doživel velik zvezdni pramen. Te meritve so med prvimi koraki k razumevanju fizike tvorbe galaksij. "Je komentiral prof. Roger Davies, univerza v Oxfordu, eden od inštitutov, ki sodelujejo na Sauronu," in veselimo se, da bomo uporabili podobne dvodimenzionalne spektrografe, ki so bili zgrajeni za 8m teleskopi; ti bodo proces nastajanja galaksij preizkusili še v prejšnjih časih. "
Do danes so bili opazovalni dokazi za Superwinds v mladih galaksijah v daljnem vesolju večinoma posredni in naključni; prizadevanja so se osredotočila na iskanje njihovih subtilnih statističnih podpisov v velikih raziskovanjih galaksij in medgalaktičnega plina.
Po besedah prof. Richarda Bowerja z Inštituta za računalniško kozmologijo z univerze v Durhamu, ki je sprožil raziskavo, "Astronomi že več let opažujejo velike hitrosti odtokov v oddaljene galaksije, ki tvorijo zvezde, vendar še nikoli doslej nismo mogli presoditi njihove resnice lestvica iz opazovanj ene same galaksije. Če izkoristimo zelo razširjen vir emisij te galaksije, lahko odtok vidimo kot nekakšno silhueto proti celotni galaksiji. To kaže na to, da so Superwindsi v resnici široki po galaksiji in da so v resnici tako pomembni, kot to zahtevajo naše teorije. "
Izvirni vir: PPARC News Release
