Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Mælkevejen angriber intergalaktiske bankkonti, Hubble undersøgelse finder

Denne illustration forestiller sig Mælkevejsgalaksens gasgenbrug over og under dens stjerneskive. Hubble observerer de usynlige gasskyer, der stiger og falder med sit følsomme Cosmic Origins Spectrograph (COS) instrument. Den spektroskopiske signatur af lyset fra baggrundskvasarer, der skinner gennem skyerne, giver information om deres bevægelse. Quasarlys er rødforskudt i skyer, der skyder op og væk fra det galaktiske plan, mens kvasarlys, der passerer gennem gas, der falder ned igen, ser ud til at være blåforskudt. Denne differentiering gør det muligt for Hubble at udføre en nøjagtig audit af den udstrømmende og indstrømmende gas i Mælkevejens travle glorie – hvilket afslører et uventet og hidtil uforklarligt overskud af indstrømmende gas. Kredit:NASA, ESA, og D. Player (STScI)

Vores Mælkevej er en nøjsom galakse. Supernovaer og voldsomme stjernevinde blæser gas ud af den galaktiske skive, men den gas falder tilbage på galaksen for at danne nye generationer af stjerner. I en ambitiøs indsats for at føre et fuldstændigt regnskab over denne genbrugsproces, astronomer var overraskede over at finde et overskud af indgående gas.

"Vi forventede at finde Mælkevejens bøger afbalancerede, med en ligevægt mellem gasindstrømning og udstrømning, men 10 års Hubble ultraviolette data har vist, at der kommer mere ind end at gå ud, " sagde astronom Andrew Fox fra Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland, hovedforfatter af undersøgelsen, der skal offentliggøres i The Astrofysisk tidsskrift .

Fox sagde det, for nu, kilden til den overskydende indstrømmende gas forbliver et mysterium.

En mulig forklaring er, at der kan komme ny gas fra det intergalaktiske medium. Men Fox har mistanke om, at Mælkevejen også raiderer gas-"bankkonti" for sine små satellitgalakser, bruge sin betydeligt større tyngdekraft til at suge deres ressourcer væk. Derudover denne undersøgelse, mens galakse-dækkende, så kun på kølig gas, og varmere gas kunne spille en rolle, også.

Det nye studie rapporterer de bedste målinger til dato for, hvor hurtigt gas strømmer ind og ud af Mælkevejen. Forud for denne undersøgelse, astronomer vidste, at de galaktiske gasreserver bliver genopfyldt ved indstrømning og udtømt ved udstrømning, men de kendte ikke de relative mængder gas, der kom ind i forhold til at gå ud. Balancen mellem disse to processer er vigtig, fordi den regulerer dannelsen af ​​nye generationer af stjerner og planeter.

Astronomer gennemførte denne undersøgelse ved at indsamle arkivobservationer fra Hubbles Cosmic Origins Spectrograph (COS), som blev installeret på teleskopet af astronauter i 2009 under sin sidste servicemission. Forskere finkæmmet Hubble-arkiverne, analysere 200 tidligere ultraviolette observationer af den diffuse glorie, der omgiver disken i vores galakse. Årtiets værdi af detaljerede ultraviolette data gav et hidtil uset kig på gasstrømmen hen over galaksen og muliggjorde den første galakseomfattende opgørelse. Gasskyerne i den galaktiske halo kan kun spores i ultraviolet lys, og Hubble er specialiseret i at indsamle detaljerede data om det ultraviolette univers.

"De originale Hubble COS-observationer blev taget for at studere universet langt ud over vores galakse, men vi gik tilbage til dem og analyserede Mælkevejsgassen i forgrunden. Det er en ære for Hubble-arkivet, at vi kan bruge de samme observationer til at studere både det nære og det fjernere univers. Hubbles opløsning giver os mulighed for samtidigt at studere lokale og fjerntliggende himmellegemer, " bemærkede Rongmon Bordoloi fra North Carolina State University i Raleigh, North Carolina, en medforfatter på papiret.

Fordi galaksens gasskyer er usynlige, Foxs hold brugte lys fra baggrundskvasarer til at detektere disse skyer og deres bevægelse. kvasarer, kernerne af aktive galakser drevet af velnærede sorte huller, skinne som strålende beacons på tværs af milliarder af lysår. Når kvasarens lys når Mælkevejen, den passerer gennem de usynlige skyer.

Gassen i skyerne absorberer visse frekvenser af lys, efterlader afslørende fingeraftryk i kvasarlyset. Fox fremhævede fingeraftrykket af silicium og brugte det til at spore gassen omkring Mælkevejen. Udstrømmende og indstrømmende gasskyer blev kendetegnet ved Doppler-forskydningen af ​​lyset, der passerer gennem dem - skyer, der nærmer sig, er blåere, og vigende skyer er rødere.

I øjeblikket, Mælkevejen er den eneste galakse, for hvilken vi har nok data til at give en sådan fuldstændig redegørelse for gasindstrømning og -udstrømning.

"At studere vores egen galakse i detaljer giver grundlaget for at forstå galakser på tværs af universet, og vi har indset, at vores galakse er mere kompliceret, end vi havde forestillet os, " sagde Philipp Richter fra University of Potsdam i Tyskland, en anden medforfatter på undersøgelsen.

Fremtidige undersøgelser vil undersøge kilden til det indstrømmende gasoverskud, as well as whether other large galaxies behave similarly. Fox noted that there are now enough COS observations to conduct an audit of the Andromeda galaxy (M31), the closest large galaxy to the Milky Way.


Varme artikler