Najstarsza znana galaktyka spiralna ma zmarszczki przypominające powierzchnię stawu

Astronomowie odkryli zmarszczki przypominające stawy na dysku gazowym starożytnej galaktyki. Co spowodowało zmarszczki i co mówią nam o powstaniu i ewolucji odległej galaktyki? I cokolwiek się wydarzyło, jak wpłynęło to na galaktykę i jej główne zadanie: tworzenie gwiazd? Odkrycie to dotyczy najstarszej znanej galaktyki spiralnej. Ma ponad 12 miliardów lat i nazywa się BRI 1335-0417. Jako najstarsza znana spirala zajmuje ważne miejsce w naszych badaniach nad formowaniem się i ewolucją galaktyk. Według naukowców zmarszczki na dysku BRI 1335-0417 ujawniają wzorce wzrostu galaktyki. Obserwacje pokazują pionowo oscylujący ruch dysku, przypominający zmarszczki na stawie. To zjawisko zaobserwowane po raz pierwszy, a zmarszczki mogą pomóc w wyjaśnieniu powstawania gwiazd w galaktyce.

Obserwacje są częścią nowych badań opublikowanych w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Badanie nosi tytuł „ Wykrywanie fali zaginającej dysk w galaktyce spiralnej z poprzeczką przy przesunięciu ku czerwieni 4,4. Głównym autorem jest dr Takafumi Tsukui, stażysta podoktorski w Szkole Badawczej Astronomii i Astrofizyki (RSAA) na Australijskim Uniwersytecie Narodowym. BRI 1335-0417 znana jest z szybkiego tempa powstawania gwiazd. Tworzy gwiazdy znacznie częściej niż współczesne galaktyki, takie jak Droga Mleczna. Niektóre pomiary pokazują, że tworzy gwiazdy setki razy szybciej niż nasza galaktyka. W jakiś sposób gaz jest transportowany i przekształcany w gwiazdy wydajniej niż w innych galaktykach.

Obserwacje, które ujawniły zmarszczki, wykonano za pomocą ALMA, Atacama Large Millimeter/submilimetr Array. ALMA jest szczególnie skuteczna w obserwacji gazu i pyłu, co pomogło jej dostrzec zmarszczki. Naukowcy twierdzą, że zmarszczki świadczą o jakimś wpływie zewnętrznym, takim jak interakcje z inną galaktyką lub ewentualnie napływający gaz. Obydwa te czynniki mogą wywołać szybkie powstawanie gwiazd i pomóc wyjaśnić, dlaczego BRI 1335-0417 tak szybko tworzy gwiazdy. Ale ALMA znalazła coś więcej niż tylko zmarszczki; znalazł również dowody na istnienie centralnego pręta.

Poprzeczki w galaktykach spiralnych mogą napędzać powstawanie gwiazd poprzez kierowanie gazu z ramion do centralnego obszaru galaktyki i napędzanie tam narodzin gwiazd. Ten sam proces może również wyjaśnić aktywne jądra galaktyczne.

Poprzeczka o promieniu <3 kiloparseków>, łącząca wcześniej zidentyfikowaną dwuramienną spiralę, jest widoczna zarówno na obrazach [C?II], jak i FIR , napędzając szybką ewolucję galaktyki poprzez kierowanie gazu w stronę jądra.piszą badacze w swoim artykule.

Poprzeczki w galaktykach spiralnych są normalne. Jedno z badań wykazało , że ponad jedna czwarta wszystkich galaktyk spiralnych ma poprzeczki. Zarówno Droga Mleczna, jak i nasza najbliższa sąsiadka, galaktyka Andromedy, są spiralami z poprzeczką. Poprzeczki mogą być tymczasowe i z czasem zanikać, zamieniając galaktyki spiralne z poprzeczką w prostsze galaktyki spiralne. Bary mogą trwać tylko około dwóch miliardów lat. Mogą mieć charakter cykliczny i wielokrotnie tworzyć się i zanikać, co pomaga wyjaśnić, dlaczego znajdujemy ich tak wiele.

Liczby z badań pokazują dwa ramiona spiralne BRI 1335-0417 (czarne) i elipsę poprzeczną (elipsa niebieska) w CII (na górze) i FIR (na dole). Fakt, że cechy te pojawiają się na dwóch oddzielnych obrazach, wzmacnia wniosek. „Konfiguracja poprzeczki i spirali jest podobna do zaobserwowanych (i znalezionych w symulacjach) pobliskich, wielkich galaktyk spiralnych” – wyjaśniają autorzy. Zdjęcie: Tsukui i in. 2023.

Niektóre ugruntowane poglądy astronomiczne mówią, że utworzenie poprzeczki jest ostatnim aktem ewolucji galaktyki.

Utworzenie poprzeczki może być ostatnim ważnym etapem ewolucji galaktyki spiralnej. Uważa się, że galaktyki powstają w wyniku łączenia się z innymi galaktykami. Po ustabilizowaniu się galaktyk jedyną inną dramatyczną drogą ewolucji jest działanie poprzeczek.powiedział Kartik Sheth ze Spitzera Science Center, komentując badania przeprowadzone w 2008 roku.

Ale astronomowie nigdy nie znaleźli poprzeczki w galaktyce tak wcześnie we Wszechświecie. Sugeruje to inny mechanizm powstawania słupków.

Poprzeczka zidentyfikowana na zdjęciach [C-II] i FIR bogatej w gaz galaktyki dyskowej sugeruje nową perspektywę wczesnego powstawania poprzeczek w galaktykach bogatych w gaz z dużym przesunięciem ku czerwieni – niestabilny grawitacyjnie dysk bogaty w gaz tworzący gwiazdorską poprzeczkę gazową a nie poprzeczka gwiazdowa wyłaniająca się z istniejącego wcześniej dysku gwiazdowego.piszą autorzy.

To może wyjaśniać dominujące struktury przypominające słupki widoczne na obrazach FIR galaktyk submilimetrowych o dużym przesunięciu ku czerwieni.wyjaśniają autorzy.

Znalezienie tych zmarszczek – i poprzeczki – w tej starożytnej galaktyce zmusza do ponownego przemyślenia. Zwykle dysk gazowy w takiej galaktyce jest stabilny, więc zmarszczki wskazują, że ostatnio coś się z nim stało. Nie wiadomo, czy była to interakcja z inną galaktyką, czy też z masywnym obłokiem gazu. Jednak wniosek wydaje się autorom naturalny.

Naturalne jest przypuszczenie, że taka interakcja aktywowałaby również dużą aktywność gwiazdotwórczą.piszą.

Astronomowie są pewni, że galaktyki powstają i ewoluują poprzez łączenie się z innymi galaktykami i masywnymi obłokami gazu. Odkrycia te nie podważają tego pomysłu. Jednak obserwacja zauważalnych zmarszczek daje badaczom inne spojrzenie na to, jak to wszystko działa.

______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę Postaw mi kawę na buycoffee.to


Zostań Patronem !

_______________________
Informacje bezpośrednio na Twoją skrzynkę mailową