Afbeelding tegoed: Hubble
Astronomen weten al bijna een eeuw dat sterrenstelsels afzonderlijke eilanden van sterren zijn, die in de ruimte van elkaar los zweven. Onderzoekers van de Universiteit van Maryland bestudeerden galactische winden in zowel zichtbaar als röntgenlicht rond 10 sterrenstelsels en ontdekten dat ze vaak een gebied kunnen vullen dat groter is dan de melkweg zelf. Men denkt dat deze wind afkomstig is van sterren en actief zwarte gaten voedt.
Het was de 17e-eeuwse Engelse predikant en dichter John Donne die de onsterfelijke regels schreef: 'Niemand is een eiland, heel zichzelf; elke man is een deel van het continent, een deel van de belangrijkste. '
Tegenwoordig hebben astronomen vastgesteld dat we ook niet in een "eilanduniversum" leven, dat wil zeggen een universum waarin de enorme agglomeraties van gas en sterren die bekend staan als sterrenstelsels volledig onafhankelijk zijn van de invloed van naburige sterrenstelsels en hun omgeving. Sylvain Veilleux, een astronoom aan de Universiteit van Maryland, en zijn collega's hebben belangrijk nieuw bewijs gevonden om de verbondenheid van sterrenstelsels te ondersteunen in de vorm van onverwacht grootschalige 'galactische winden' die van sterrenstelsels afblazen, waardoor hun omgeving veel verder weg wordt. dan eerder gedacht. Galactische winden zijn de stromen van geladen deeltjes die van sterrenstelsels afblazen.
'We zien dat deze galactische winden op zeer grote schaal uit sterrenstelsels waaien', zei Veilleux. "We hebben deze winden zowel in zichtbaar licht als in röntgenlicht gedetecteerd op schalen die soms veel groter zijn dan de sterrenstelsels zelf." De bevindingen zijn gepubliceerd in het novembernummer van het Astronomical Journal, Vol. 126 nr. 5 (http://www.journals.uchicago.edu/AJ/journal/issues/v126n5/203224/203224.html). De collega's van Veilleux in deze studie waren David S. Rupke, een afgestudeerde student natuurkunde aan de Universiteit van Maryland, Patrick L. Shopbell van het California Institute of Technology, Jonathan Bland-Hawthorn van het Anglo-Australian Observatory in Australië, en Gerald N. Cecil van de Universiteit van North Carolina in Chapel Hill.
Gebaseerd op gegevens van het Chandra X-ray Observatory, het Anglo-Australian Observatory in de buurt van Coonabarabran in Australië en de William Herschel-telescoop op La Palma op de Canarische Eilanden, zei Veilleux dat deze bevindingen belangrijke gevolgen hebben voor de evolutie van sterrenstelsels en hun omgeving. . Veilleux en zijn collega's onderzochten de galactische winden rond 10 sterrenstelsels. De sterrenstelsels bevinden zich tussen 20 en 900 miljoen lichtjaar van de aarde en bevinden zich in verschillende clusters van melkwegstelsels, en geen daarvan in de cluster van de lokale groep van onze Melkweg. Maar Veilleux, die momenteel op sabbatical is bij het California Institute of Technology, gelooft dat de bevindingen ook gelden voor de galactische wind van de Melkweg. Galactische winden zijn het resultaat van twee bronnen: sterren en actief voedende (accreterende) gigantische zwarte gaten die op de loer liggen in de centra van de meeste sterrenstelsels. In het eerste geval, zei Veilleux, worden de winden voornamelijk geproduceerd door een combinatie van de stellaire winden die tijdens hun jeugd massieve sterren afblazen en door de gigantische explosies die bekend staan als supernovae die hun dood markeren. Winden die door deze sterren worden geproduceerd, worden 'door een starburst aangedreven' genoemd. Starbursts zijn perioden waarin grote aantallen massieve sterren worden gemaakt. Deze perioden van stercreatie produceren op hun beurt sterke stellaire winden. Deze zware sterren sterven uiteindelijk als supernova. In het tweede geval, zei hij, wekken enorme (superzware) en actieve zwarte gaten op de loer in de harten van hun gaststelsels galactische winden op. "Een‘ actief ’zwart gat is er een dat een aanzienlijk deel van het materiaal dat er voor beschikbaar is, ophaalt of naar binnen trekt, 'zei Veilleux. "Dergelijke zwarte gaten worden‘ actieve galactische kernen ’of AGN genoemd en de wind die ze produceren wordt AGN-gedreven genoemd.”
Het centrale zwarte gat van de Melkweg is een inactief of slapend zwart gat, simpelweg omdat er niet veel materiaal in de buurt is dat kan worden geaccreteerd. Het meten van de Galactische Wind Veilleux zei dat astronomen galactische winden kunnen detecteren vanwege de energie die wordt uitgestoten wanneer deeltjes waaruit de wind bestaat, in botsing komen met andere deeltjes. "We kunnen deze galactische winden detecteren omdat botsingen tussen de geladen deeltjes elektromagnetische energie-emissies veroorzaken in de vorm van röntgenstralen, zichtbaar licht en radiogolven", legde hij uit. 'Deze emissies zijn niet uniform in de regio's rond de sterrenstelsels. Ze zijn eerder klonterig en vallen het meest op in de gebieden waar heet gas in de wind in botsing komt met kouder materiaal van de sterrenstelsels zelf of van het intergalactische medium. ' Het resultaat is filamenten van emissies rond sterrenstelsels in onregelmatige bellenvormige gebieden tot ten minste 65.000 lichtjaar van de melkwegcentra. Veilleux en zijn collega's vergeleken bestaande Chandra-röntgengegevens met nieuwe waarnemingen op de grond, verkregen met een speciaal afstembare filter op de Anglo-Australische telescoop, waardoor optische emissie kon worden gedetecteerd tot ongekende helderheidsniveaus. Ze vonden dat de klonterige filamenten vrij goed correleerden. Dit geeft aan dat galactische winden inderdaad de omringende intergalactische omgeving beïnvloeden tot voorheen onbekende afstanden. Een rol in de evolutie-sterrenstelsels? "Wat we ontdekten is dat deze winden een zeer grote invloedzone hebben en waarschijnlijk een sterke impact hebben, niet alleen op het gaststelsel, maar ook op schalen van meer dan 65.000 lichtjaar, mogelijk tot ver in het intergalactische medium", zei Veilleux.
Veilleux zei dat de bevindingen betekenen dat bij een alomvattend begrip van de evolutie van de melkwegstelsels op lange termijn rekening moet worden gehouden met de stroom gasvormig materiaal uit en terug naar de melkweg.
“Galactische winden bewegen tussen 300 en 3000 kilometer per seconde en als ze niet genoeg snelheid hebben om volledig aan de zwaartekracht van de melkweg te ontsnappen, betekent dit dat het materiaal erin terug zou regenen op de galactische halo en zelfs op de schijf ," hij zei. Veilleux legde uit dat een dergelijke "regen" zou bijdragen tot de verrijking van het gaststelsel zelf en op deze manier zouden de meer massieve sterrenstelsels hun zwaardere metalen (het soort gesmeed door massieve sterren tijdens hun leven en dood in supernovae). "Het hele probleem van de terugstroming van warm gas in sterrenstelsels is erg belangrijk om de snelheid waarmee nieuwe sterren ontstaan te begrijpen." Wat de implicaties voor de Melkweg betreft, zei Veilleux dat de bevindingen voor deze verre sterrenstelsels suggereren dat onze Melkweg zijn eigen galactische wind heeft die grootschalige bellen van materiaal eromheen creëert. Eerdere bevindingen voor de Melkweg hebben direct bewijs geleverd voor een wind op galactische schaal bij verschillende golflengten. Het is onduidelijk of de wind van de Melkweg in wisselwerking staat met het nabijgelegen Boogschutter-dwergstelsel, waarvan astronomen hebben ontdekt dat het door getijden (zwaartekracht) krachten in ons sterrenstelsel wordt opgenomen. De bevindingen van Veilleux hebben echter aangetoond dat sterrenstelsels inderdaad op belangrijke manieren met hun omgeving interageren. "Als gevolg van bevindingen zoals deze, weten we nu dat de gesloten doos of‘ eiland Universum ’niet waar is," zei hij.
Oorspronkelijke bron: University of Maryland
