Bildkredit: Hubble
Astronomer har känt i nästan ett sekel att galaxer är distinkta öar av stjärnor, som flyter från varandra i rymden. Forskare från University of Maryland studerade galaktiska vindar i både synligt och röntgenstrålning runt 10 galaxer och fann att de ofta kan fylla ett område större än själva galaxen. Denna vind tros komma från stjärnor och aktivt mata svarta hål.
Det var den engelska predikanten och poeten John Donne från 1600-talet som skrev de odödliga linjerna "Ingen människa är en ö, hela sig; varje människa är en bit av kontinenten, en del av det huvudsakliga. ”
I dag har astronomer fastställt att vi inte heller lever i ett "öununum" - det vill säga ett universum där de stora agglomerationerna av gaser och stjärnor som kallas galaxer är helt oberoende av påverkan från angränsande galaxer och deras omgivning. Sylvain Veilleux, en astronom vid University of Maryland, och hans kollegor har hittat viktiga nya bevis för att stödja kopplingen mellan galaxer i form av oväntat storskaliga "galaktiska vindar" som blåser av galaxer, förändrar deras omgivningar till avstånd mycket längre än tidigare trott. Galaktiska vindar är strömmar av laddade partiklar som blåser av galaxer.
"Vi ser att dessa galaktiska vindar blåser av galaxer i mycket stor skala," sade Veilleux. "Vi har upptäckt dessa vindar i både synligt ljus och röntgenstrålar på vågar som ibland är mycket större än själva galaxerna." Resultaten publiceras i november 2003-numret av Astronomical Journal, Vol. 126 nr 5 (http://www.journals.uchicago.edu/AJ/journal/issues/v126n5/203224/203224.html). Veilleux kollegor i denna studie var David S. Rupke, en doktorand i fysik vid University of Maryland, Patrick L. Shopbell från California Institute of Technology, Jonathan Bland-Hawthorn från Anglo-Australian Observatory i Australien och Gerald N. Cecil från University of North Carolina på Chapel Hill.
Utifrån data från röntgenobservatoriet Chandra, Anglo-Australian Observatory beläget nära Coonabarabran i Australien och William Herschel-teleskopet på La Palma på Kanarieöarna, sa Veilleux att dessa fynd har viktiga konsekvenser för galaxernas utveckling och deras miljö . Veilleux och hans kollegor undersökte de galaktiska vindarna runt 10 galaxer. Beläget mellan 20 och 900 miljoner ljusår från jorden finns galaxerna i olika galaxkluster och ingen finns i vår Milky Way Galaxys lokala gruppkluster. Men Veilleux, som för närvarande är sabbatisk på California Institute of Technology, anser att resultaten också gäller för Vintergatan i galaktisk vind. Galaktiska vindar är resultatet av två källor: stjärnor och aktivt matande (tillträdande) jätte- svarta hål som lurar i centrum för de flesta galaxer. I det första fallet, säger Veilleux, produceras vindarna främst av en kombination av stjärnvindarna som blåser av massiva stjärnor under deras ungdom och av de titaniska explosionerna kända som supernovaer som markerar deras död. Vindar som produceras av dessa stjärnor kallas "starburst-driven." Starbursts är perioder under vilka ett stort antal massiva stjärnor skapas. Dessa perioder med stjärnskapande ger i sin tur starka vindar. Dessa massiva stjärnor dör så småningom som supernova. I det andra fallet, sa han, skapar enorma (supermassiva) och aktiva svarta hål som lurar i hjärtat i deras värdgalaxer galaktiska vindar. "Ett" aktivt "svart hål är ett som förvärvar eller drar in en betydande mängd av det material som finns tillgängligt för det," sa Veilleux. "Sådana svarta hål kallas" aktiva galaktiska kärnor "eller AGN och vindarna de producerar kallas AGN-driven."
Milky Way: s centrala svarta hål är ett inaktivt eller vilande svart hål helt enkelt för att det inte finns mycket material i dess närhet för att det ska kunna ackrediteras. Mätning av den galaktiska vinden Veilleux sa att astronomer kan upptäcka galaktiska vindar på grund av energin som släpps ut när partiklar som utgör vinden kolliderar med andra partiklar. "Vi kan upptäcka dessa galaktiska vindar eftersom kollisioner mellan de laddade partiklarna skapar elektromagnetisk energiutsläpp i form av röntgenstrålar, synligt ljus och radiovågor," förklarade han. ”Dessa utsläpp är inte enhetliga i regionerna runt galaxerna. Snarare är de klumpiga och är mest anmärkningsvärda i de regioner där varm gas i vinden kolliderar med kallare material från själva galaxerna eller från det intergalaktiska mediet. " Resultatet är filament av utsläpp som omger galaxer i oregelbundna bubbelformade regioner ut till minst 65 000 ljusår från galaxcentra. Veilleux och hans kollegor jämförde befintliga Chandra röntgendata med nya markbaserade observationer erhållna med ett speciellt inställbart filter på det anglo-australiska teleskopet, vilket möjliggjorde upptäckt av optisk emission ner till enastående ljusstyrka. De tyckte att de klumpiga filamenten korrelerade ganska bra. Detta, säger de, indikerar att galaktiska vindar verkligen påverkar den omgivande inter-galaktiska miljön till tidigare okända avstånd. En roll i Evolution Galaxies? "Vad vi hittade är att dessa vindar har en mycket stor inflytningszon och förmodligen en stark inverkan inte bara på värdgalaxen utan också på våg som överstiger 65 000 ljusår, möjligen långt ut i det intergalaktiska mediet," sade Veilleux.
Veilleux sade att slutsatserna innebär att all omfattande förståelse av långsiktig galaxutveckling måste ta hänsyn till flödet av gasformigt material från och tillbaka till galaxen.
”Galaktiska vindar rör sig mellan cirka 300 och 3000 kilometer per sekund och om de inte har tillräckligt med hastighet för att slippa galaxens gravitationskraft helt, betyder det att materialet i dem skulle regna ner på den galaktiska gloria och till och med skivan ," han sa. Veilleux förklarade att en sådan återkommande "regn" skulle bidra till att anrika värdgalaxen själv och på detta sätt skulle de mer massiva galaxerna kunna hålla sina tyngre metaller (den typ som smiddes av massiva stjärnor under deras liv och dödsfall i supernovor). "Hela frågan om flödet av varm gas tillbaka till galaxer är mycket viktigt för att förstå hastigheten med vilken nya stjärnor bildas." När det gäller implikationerna för Vintergatan, sa Veilleux att resultaten för dessa långt borta galaxer tyder på att vår galax har sin egen galaktiska vind som skapar storskaliga bubblor av material runt den. Tidigare fynd för Vintergatan har visat direkt bevis för en vind i galaktisk skala vid olika våglängder. Det är oklart om mjölkvägens vind interagerar med den närliggande Skytten dvärg galaxen, som astronomer har upptäckt att assimileras i vår galax genom tidvattenkrafter (gravitations) krafter. Men Veilleux resultat har visat att galaxer verkligen interagerar med sin omgivning på viktiga sätt. "Som ett resultat av fynd som dessa, vet vi nu att den stängda rutan eller" island Universe "är inte sant," sade han.
Originalkälla: University of Maryland
