Als je denkt dat stervorming alleen invloed heeft binnen de grenzen van een gaststelsel, denk dan nog eens goed na. Dit heeft niet alleen invloed op de galactische evolutie, maar heeft ook gevolgen voor de manier waarop materie en energie door de kosmos golven.
Wat is hier aan de hand? Er was eens in het vroege heelal, sterrenstelsels zouden nieuwe sterren vormen in enorme explosies van activiteit die bekend staan als starbursts. Hoewel het lang geleden vaak gebeurde, is het nu veel minder gebruikelijk. Tijdens deze starburst-afleveringen komen honderden miljoenen sterren aan het licht en hun gecombineerde energie veroorzaakt enorme sterrenwinden die de ruimte in gaan. Hoewel bekend was dat deze winden effecten hadden op het moederstelsel, blijkt uit nieuw onderzoek dat ze een nog groter effect hebben dan iedereen wist.
Onlangs nam een team van internationale astronomen twintig sterrenstelsels in dienst waarvan bekend is dat ze starburst-activiteit organiseren. Wat ze ontdekten, was dat de stervormige sterrenwinden gas konden ioniseren op enorme afstanden - tot 650.000 lichtjaar van de kern van de melkweg - en ongeveer twintig keer buiten de zichtbare perimeter van de melkweg. Voor het eerst konden onderzoekers verifiëren dat starburst-activiteit het gas rond het moederstelsel zou kunnen beïnvloeden. Dit nieuwe observationele bewijs laat zien hoe belangrijk elke fase die een sterrenstelsel doormaakt, invloed kan hebben op de manier waarop het sterren vormt en hoe het evolueert.
"Het uitgebreide materiaal rond sterrenstelsels is moeilijk te bestuderen, omdat het zo zwak is", zegt teamlid Vivienne Wild van de Universiteit van St. Andrews. "Maar het is belangrijk - deze enveloppen met koel gas bevatten essentiële aanwijzingen over hoe sterrenstelsels groeien, massa en energie verwerken en uiteindelijk sterven. We verkennen een nieuwe grens in de evolutie van sterrenstelsels! "
Speler laden…
Deze animatie toont de methode die wordt gebruikt om het gas rond verre melkwegstelsels te onderzoeken. Astronomen kunnen hulpmiddelen zoals Hubble's Cosmic Origins Spectrograph (COS) gebruiken om zwakke galactische enveloppen te onderzoeken door nog verder weg gelegen objecten te gebruiken - quasars, de intens lichtgevende centra van verre sterrenstelsels die worden aangedreven door enorme zwarte gaten. Terwijl het licht van de verre quasar door de halo van de melkweg gaat, absorbeert het gas bepaalde frequenties, waardoor het mogelijk wordt om de regio rond de melkweg in detail te bestuderen. Dit nieuwe onderzoek maakte gebruik van de COS van Hubble om door de zeer dunne buitenwijken van galactische halo's te kijken, veel verder naar buiten dan in deze weergave te zien, om galactisch gas te onderzoeken op afstanden die tot twintig keer groter zijn dan de zichtbare grootte van de melkweg zelf. Krediet: ESA, NASA, L. Calçada
Dus hoe hebben ze het gedaan? Volgens het persbericht gebruikten de onderzoekers het Cosmic Origins Spectrograph (COS) -instrument op de NASA / ESA Hubble Space-telescoop. Door de spectrale signatuur van verschillende sterrenstelsels en controlestelsels te onderzoeken, kon het team de gasgebieden rond de sterrenstelsels zorgvuldig onderzoeken. Ze hadden echter ook een kleine boost ... quasars. Door het licht van de intens lichtgevende galactische kernen aan de mix toe te voegen, konden ze hun waarnemingen verder verfijnen door naar het licht van de quasar te kijken terwijl het door de voorgrondstelsels ging. Met deze methode konden ze hun doelen nog beter onderzoeken.
'Hubble is het enige observatorium dat de observaties kan uitvoeren die nodig zijn voor een dergelijke studie', zegt hoofdauteur Sanchayeeta Borthakur van de Johns Hopkins University. "We hadden een ruimtetelescoop nodig om het hete gas te meten, en het enige instrument dat de uitgebreide enveloppen van sterrenstelsels kan meten, is COS."
Het eurekamoment kwam toen de astronomen ontdekten dat de sterrenstelsels in hun monsters abnormale hoeveelheden sterk geïoniseerde gassen in hun halo's vertoonden. Ter vergelijking: de controlestelsels - die waarvan bekend is dat ze geen starburstactiviteit hebben - niet. Nu wisten ze ... de ionisatie moest het product zijn van de energetische winden die gepaard gingen met de geboorte van nieuwe sterren. Gewapend met deze informatie kunnen onderzoekers nu vol vertrouwen zeggen dat sterrenstelsels die de activiteit van starburst hosten, nieuwe parameters hebben aangenomen. Aangezien sterrenstelsels groter worden door zich te voeden met gas uit de ruimte eromheen en dit om te zetten in nieuwe sterren, realiseren we ons dat het ionisatieproces toekomstige stervorming zal reguleren.
"Starbursts zijn belangrijke fenomenen - ze dicteren niet alleen de toekomstige evolutie van een enkel sterrenstelsel, maar beïnvloeden ook de cyclus van materie en energie in het heelal als geheel", zegt teamlid Timothy Heckman van de Johns Hopkins University. "De omhulsels van sterrenstelsels vormen de interface tussen sterrenstelsels en de rest van het heelal - en we beginnen nu pas de processen daarin volledig te verkennen."
Brand baby brand…
Oorspronkelijke verhaalbron: NASA / ESA Hubble Space Telescope News Release. Verder lezen: The Impact of Starbursts on the Circumgalactic Medium.
