Supermassivt sort hul påvirker stjernedannelsen

Et europæisk hold af astronomer ledet af professor Kalliopi Dasyra fra National and Kapodistrian University of Athens, Grækenland, under deltagelse af Dr. Thomas Bisbas, University of Cologne modellerede adskillige emissionslinjer i Atacama Large Millimeter Array (ALMA) og Very Large Telescope (VLT) ) observationer for at måle gastrykket i både jet-påvirkede skyer og omgivende skyer. Med disse hidtil usete målinger, offentliggjort for nylig i Nature Astronomy , opdagede de, at jetflyene væsentligt ændrer det indre og ydre tryk af molekylære skyer på deres vej.

Afhængigt af hvilket af de to tryk, der ændrer sig mest, er både komprimering af skyer og udløsning af stjernedannelse og dissipation af skyer og forsinkelse af stjernedannelse mulig i den samme galakse. "Vores resultater viser, at supermassive sorte huller, selvom de er placeret i centrum af galakser, kan påvirke stjernedannelsen på en hel galakse måde," sagde professor Dasyra. "At studere virkningen af ​​trykændringer i skyernes stabilitet var nøglen til dette projekts succes. Når først kun få stjerner faktisk dannes i en vind, er det normalt meget svært at registrere deres signal oven på signalet fra alle andre stjerner i galakse, der er vært for vinden."

Det menes, at supermassive sorte huller ligger i centrum af de fleste galakser i vores univers. Når partikler, der faldt ind i disse sorte huller, fanges af magnetiske felter, kan de slynges ud og rejse langt inde i galakser i form af enorme og kraftige plasmastråler. Disse jetfly er ofte vinkelrette på galaktiske skiver. I IC 5063, en galakse 156 millioner lysår væk, udbreder strålerne sig faktisk inden i skiven og interagerer med kolde og tætte molekylære gasskyer. Ud fra denne interaktion er komprimering af jet-påvirkede skyer teoretiseret til at være mulig, hvilket fører til gravitationel ustabilitet og til sidst stjernedannelse på grund af gaskondensationen.

Til eksperimentet brugte holdet emissionen af ​​carbonmonoxid (CO) og formylkation (HCO ⁺ ) leveret af ALMA, og emissionen af ​​ioniseret svovl og ioniseret nitrogen leveret af VLT. De brugte derefter avancerede og innovative astrokemiske algoritmer til at lokalisere miljøforholdene i udstrømningen og i det omgivende medium. Disse miljøforhold indeholder information om styrken af ​​den langt ultraviolette stråling fra stjerner, den hastighed, hvormed relativistisk ladede partikler ioniserer gassen, og den mekaniske energi, der aflejres på gassen af ​​strålerne. Indsnævring af disse forhold afslørede tæthederne og gastemperaturerne, der beskriver forskellige dele af denne galakse, som derefter blev brugt til at give tryk.

"Vi har udført mange tusinde astrokemiske simuleringer for at dække en bred vifte af muligheder, der kan eksistere i IC 5063," sagde medforfatter Dr. Thomas Bisbas, DFG Fellow fra University of Cologne og tidligere postdoc-forsker ved National Observatory of Athens . En udfordrende del af arbejdet var omhyggeligt at identificere så mange fysiske begrænsninger som muligt for det undersøgte område, som hver parameter kunne have. "På denne måde kunne vi få den optimale kombination af fysiske parametre for skyer på forskellige steder i galaksen," sagde medforfatter Georgios Filippos Paraschos, Ph.D. studerende ved Max Planck Institute for Radio Astronomy i Bonn og tidligere kandidatstuderende ved National and Kapodistrian University of Athens.

Faktisk blev tryk ikke kun målt for nogle få steder i IC 5063. I stedet blev der lavet kort over denne og andre mængder i centrum af denne galakse. Disse kort gjorde det muligt for forfatterne at visualisere, hvordan gasegenskaberne skifter fra et sted til et andet på grund af jetpassagen. Holdet ser i øjeblikket frem til det næste store skridt i dette projekt:at bruge James Webb Space Telescope til yderligere undersøgelser af trykket i de ydre skylag, som undersøgt af den varme H₂ .

"Vi er virkelig begejstrede for at få JWST-dataene," sagde professor Dasyra, "da de vil gøre os i stand til at studere jet-cloud-interaktionen med en udsøgt opløsning." + Udforsk yderligere

NGC 541 giver brændstof til en uregelmæssig galakse i nyt Hubble-billede