Sort hul bringer ned gardin på vandmænd galakser stjernedrejning

Rollen som et ophidset sort hul i døden af ​​en eksotisk 'vandmænd'-galakse vil blive præsenteret i dag (3. juli) af Callum Bellhouse fra University of Birmingham på RAS National Astronomy Meeting i Lancaster. Det supermassive sorte hul i centrum af vandmandsgalaksen JO201 fjerner gas og kaster den ud i rummet, accelererer undertrykkelsen af ​​stjernedannelse og 'dræber' effektivt galaksen.

Vandmænds galakser er spektakulære objekter, der gennemgår en dramatisk transformationsproces, når de styrter gennem den tætte kerne af en galaksehob med supersoniske hastigheder. Eksterne modstandskræfter river galaksens gas væk, i en proces kendt som ram-trykstripping, efterlader udvidede fangarme af slæbende materiale.

JO201's skæbne er blevet afsløret som en del af en undersøgelse af 114 vandmandsgalakser af GASP (GAs Stripping Phenomena) samarbejde, et internationalt team af forskere ledet af Dr. Bianca Poggianti.

For at udforske vandmandsgalaksernes struktur i 3D og estimere tidsskalaerne for deres transformation, Bellhouse har skabt interaktive modeller, der også kan opleves i virtual reality.

Undersøgelsen viser, at JO201, oprindeligt en stor spiralgalakse, har dykket gennem den massive klynge Abell 85 med supersoniske hastigheder i omkring en milliard år. Mens vandmandsgalaksen rejser langs sigtelinjen, dens tentakler ser ud til at være forkortede i modellen, men holdet anslår, at de følger 94 kiloparsec efter JO201 - omkring tre gange diameteren af ​​vores Mælkevej.

"En galakse opretholder sig selv ved konstant at danne nye stjerner fra gas, så forståelsen af, hvordan gas strømmer ind og ud af en galakse, hjælper os med at lære, hvordan den udvikler sig. Eksemplet med JO201 viser, hvordan balancen vipper mod derefter væk fra stjernedannelse, når den styrter gennem galaksehoben og står over for en stadig mere ekstrem stripning af sin gas, " sagde Bellhouse.

JO201's transformation til en vandmandsgalakse har forårsaget en kort stigning i stjernedannelse på grund af ram-tryk-strippingsprocessen. Komprimerede gasskyer er kollapset og dannet en ring af stjerner i galaksens skive. Tætte knuder i fangarme er kondenseret som regnskyer for at begynde at danne nye stjerner i galaksens kølvand.

Imidlertid, de sidste par hundrede millioner år, det sorte hul ser ud til at have revet gas væk for at efterlade et stort tomrum omkring midten af ​​galakseskiven. Holdet mener, at ram-trykstripningen kan have ført gas ind i de centrale dele af galaksen, hvor det har provokeret det sorte hul til at sprænge materiale ud og skabe en chokbølge, der har efterladt et hulrum.

"Der sker en vigtig balancegang mellem processer, som enten øger eller formindsker stjernedannelseshastigheden i vandmandsgalakser. I tilfældet med JO201, det centrale sorte hul bliver ophidset af ram-trykket stripping og begynder at smide gas ud. Det betyder, at galaksen bliver udhulet indefra, såvel som revet væk udefra, " sagde Bellhouse.

"JO201 er, indtil nu, et unikt eksempel på et supermassivt sort hul og ram-trykstripning i slukningsstjernedannelse i en vandmandsgalakse. At studere disse nysgerrige objekter giver os et indblik i de komplekse processer, som galakser oplever, " sagde Bellhouse.

Interaktive modeller

En interaktiv visualisering, der viser en 3D-model af fordelingen af ​​stjerner og gas i vandmandsgalaksen JO201/JW100/JO194. Modellen er lavet ved hjælp af den rumlige fordeling af stjerner og gas på himlen, med hastigheden langs sigtelinjen, der giver dybden. Rød =Brint, Blå =nitrogen, Grøn =ilt, Hvid =stjerner. Kredit:Callum Bellhouse og GASP-samarbejdet.

JO201: https://sketchfab.com/3d-models/3fb078406b6648a08f34869e7029fc3f

JW100: https://sketchfab.com/3d-models/jw100-c113ab9570bf4f88a34bfdc55a6899a8

JO194: https://sketchfab.com/3d-models/jo194-bbd19b05889e49379e9085c36ea0efb7