Ved at løbe tør for gas:Gastab sætter pauser på en fantastisk babyboom

At forstå historien om stjernedannelse i universet er et centralt tema i moderne astronomi. Forskellige observationer har vist, at stjernedannelsesaktiviteten har varieret gennem universets 13,8 milliarder år lange historie. Stjernernes fødselsrate toppede for omkring 10 milliarder år siden, og er faldet støt siden da. Imidlertid, årsagen til den faldende stjernefødselsrate er stadig ikke godt forstået.

"Med det formål at undersøge, hvad der undertrykker stjernedannelsesaktiviteten, vi fokuserede på miljøet omkring galakserne, " sagde Masao Hayashi ved National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ).

Hayashi og hans kolleger observerede galaksehoben XMMXCS J2215.9-1738 placeret 9,4 milliarder lysår væk med Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Fordi det tager tid for lyset fra fjerne objekter at nå os, at observere fjerntliggende galakser viser os, hvordan universet så ud, da lyset blev udsendt. I dette tilfælde, lyset fra XMMXCS J2215.9-1738 blev udsendt for 9,4 milliarder år siden, hvilket er omkring det tidspunkt, hvor stjernernes fødselsrate toppede. Faktisk, tidligere observationer med NAOJs Subaru-teleskop afslørede, at mange af galakserne i hoben aktivt danner stjerner.

ALMA detekterede radiosignaler udsendt fra kuliltegas i 17 af galakserne i hoben. Dette er et rekordhøjt tal for påvisning af gasrige galakser på en sådan afstand. Interessant nok, de gasrige galakser påvist med ALMA er placeret mod den ydre del af galaksehoben, ikke i centrum. Det er første gang nogensinde, at en sådan placeringsdifferentiering er blevet fundet i en galaksehob 10 milliarder lysår væk.

Holdet antager, at de gasrige galakser opdaget med ALMA er i et mellemtrin i processen med at blive medlemmer af hoben. Når nye medlemsgalakser passerer gennem den varme gas, der fylder hoben, kold gas i galakserne fjernes af den varme gas. Aktiv stjernedannelse forbruger den lille gas, der overlever i galakserne. Når den kolde gas, der er nødvendig for at lave stjerner, løber tør, stjernedannelsen stopper.

Rent faktisk, der er nogle galakser med aktiv stjernedannelse i den centrale del af hoben. Holdet antyder, at de er ret udviklede, gamle medlemmer af hoben, der forbruger det sidste af deres gas for at danne stjerner.

"Nylige observations- og teoretiske undersøgelser viser, at fordelingen af ​​gas er nøglen til at forstå galaksernes udvikling, " forklarer Hayashi. "Vores observationer giver robuste statistikker, der viser, at en række gasrige galakser er placeret i den ydre del af en galaksehob. Med dette resultat har vi åbnet en fremtidig vej til at afsløre den evolutionære proces af galakser i galaksehobe."

Disse observationsresultater blev offentliggjort som Hayashi et al. "Evolutionære faser af gasrige galakser i en galaksehob ved z =1,46" i Astrofysiske tidsskriftsbreve i maj 2017.