Äskettäin sulautuneen galaksin uuden tutkimuksen mukaan supernovan räjähdykset ja hirviömäisen mustan aukon suihkut hajottavat yhden galaksin tähtien muodostavan kaasun ja johtavat dramaattisiin muutoksiin spiraalisista galaktisista nuorista vanhuksiksi elliptisiksi. Viileä kaasu, polttoaine, josta uudet tähdet muodostuvat, on välttämätöntä galaksin nuoruudelle ja voimalle. Mutta supernoova räjähdykset voivat aloittaa tähtien muodostumisen heikkenemisen, ja sitten supermassiivisesta mustasta reiästä tulevat iskut aallot lopettaa työn, kääntämällä spiraaligalaksiat “punaisiksi ja kuolleiksi” elliptisiksi.
Astronomit uskovat löytäneensä äskettäin sulautuneen galaksin, NGC 3801, jossa tämä kaasuhäviö on juuri alkanut. Käyttämällä NASA: n Galaxy Evolution Explorerin (GALEX) ultraviolettihavaintoja ja joukko muita instrumentteja, uudet havainnot täyttävät merkittävän aukon nykyisessä galaktisen evoluution käsityksessä.
"Olemme saaneet galaksin tuhoamaan sen kaasumaista polttoainetta uusille tähtiille ja marssimaan kohti punaista ja kuollutta galaksin tyyppiä", kertoi kuninkaallisen tähtitieteellisen kuukausitiedoissa uuden kirjan pääkirjailija Ananda Hota. yhteiskuntaan. "Olemme löytäneet ratkaisevan puuttuvan kappaleen yhdistääksesi ja ratkaistaksesi tämän galaksien evoluutiovaiheen palapelin."
On jo kauan ollut tiedossa, että Linnunradan kaltaiset kaasurikkaat spiraal galaksit puristuvat yhdessä muodostaen elliptiset galaksit, kuten tutkimuksen aikana havaitut. Näillä isoilla, pyöreillä galakseilla on hyvin vähän tähtiä.
Galaktien keskuksissa olevat supermassiiviset mustat aukot voivat syttyä, kun ne ovat bensiiniä galaktisten fuusioiden aikana. Kun jättiläinen musta aukko syöttää, kolosiaaliset aineen suihkut ampuvat siitä, jolloin syntyy niin kutsuttu aktiivinen galaktinen ydin. Teorian mukaan näiden suihkujen iskuaallot kuumenevat ja levittävät kylmän kaasun varastot elliptisiin galakseihin, estäen täten uusien tähtien muodostumisen.
NGC 3801 osoittaa merkkejä tällaisesta prosessista. Tämä galaksi on ainutlaatuinen siinä mielessä, että todisteet menneestä sulautumisesta ovat selvästi nähtävissä, ja keskusalan mustien aukkojen suihkut ovat alkaneet levitä aivan viime aikoina. Tutkijat käyttivät Galaxy Evolution Explorer -sovellusta galaksin tähtien iän määrittämiseen ja salaamaan sen evoluutiohistorian. Ultraviolettihavainnot osoittavat, että NGC 3801: n tähdet ovat muodostuneet viimeisen 100-500 miljoonan vuoden aikana, mikä osoittaa, että galaksi on todellakin alkanut jättää nuorukaistensa vuosien taakse. Monien suurten uusien sinisten tähtien puute tekee NGC 3801: sta näyttävässä valossa kellertävän ja punertavan värisen ja siten keski-ikäisen.
Mikä saa galaksin ikääntymään ja vähentämään tähtiä? Lyhytaikaiset siniset tähdet, jotka muodostuivat heti sen sulautumisen jälkeen toiseen galaksiin, ovat jo räjähtineet supernoovina. NASA: n Hubble-avaruusteleskoopin tiedot paljastivat, että tähtien räjähdykset ovat laukaistaneet nopean lämmitetyn kaasun virtauksen NGC 3801: n keskusalueilta. Tämä ulosvirtaus on alkanut karkottaa kylmän kaasun varannot ja siten vähentynyt NGC 3801: n yleiseen tähtivalmistukseen.
Jonkin verran tähtiä muodostuu edelleen NGC 3801: ssä, kuten Galaxy Evolution Explorerin havaitsemissa ultravioletti-aallonpituuksissa ja NASA: n Spitzer-avaruusteleskoopin havaitsemissa infrapuna-aallonpituuksissa. Mutta viimeinen nuoruuden välkyntä sammuu pian mustan aukon suihkukoneiden kolossaalisilla iskuaalloilla, jotka NASA: n Chandran röntgen observatorio näkee röntgenvalossa. Nämä räjähtävät aallot ryntävät ulospäin galaktisen keskuksen nopeudesta lähes kaksi miljoonaa mailia tunnissa (lähes 900 kilometriä sekunnissa). Aallot saavuttavat NGC 3801: n ulkoosat noin 10 miljoonan vuoden kuluttua, hajottaen jäljellä olevan viileän vetykaasun ja tekemällä galaksista todella punaisen ja kuolleen.
Tähtitieteilijöiden mielestä NGC 3801: n varhaisessa vaiheessa valloitettu siirtyminen - kaasurikasten galaksien sulautumisesta vanhan näköisen elliptisen nousuun - tapahtuu nopeasti kosmissa aikatauluissa.
”Tähtien muodostumisen sammuminen palautteella aktiivisesta galaktisen ytimen avulla tapahtuu todennäköisesti vain miljardissa vuodessa. Se ei ole kovin pitkä verrattuna tyypillisen suuren galaksin 10 miljardin vuoden ikään ”, Hota sanoi. "Keskimmäisen mustan aukon aiheuttama räjähtävä sokkotaalotapahtuma on niin voimakas, että se voi muuttaa dramaattisesti koko galaksin evoluution tulevaa kulkua."
Lisähavainnot optisen valon tutkimukselle ovat peräisin Sloan Digital Sky Survey -raportista ja radiosta, jossa käytetään erittäin suurta ryhmää New Mexico.
Hota on tähtitieteilijä Punessa, Intiassa. Hän suoritti tutkimuksen jatkotutkijana Academia Sinican tähtitieteen ja astrofysiikan instituutissa Taipeissa, Taipei.
