Nye JWST -observationer afslører sorte huller, der hurtigt lukker stjernedannelse i massive galakser

New research published in Nature viser nye observationer fra James Webb Space Telescope (JWST), der antyder sorte huller, der hurtigt lukker stjernedannelse i massive galakser ved eksplosivt at fjerne store mængder gas.

Det internationale hold fandt, at mere end 90% af den galaktiske vind er lavet af neutral gas, og derfor var praktisk talt usynlig i tidligere undersøgelser. Dette arbejde er den første direkte bekræftelse af, at supermassive sorte huller er i stand til at lukke galakser.

Forskellen mellem denne nye undersøgelse og tidligere værker findes i den observerede gastype:Indtil nu var det kun muligt at detektere ioniseret gas, som er varm; Mens JWST også var i stand til at detektere neutral gas, som er kold.

Dr. Rebecca Davies fra Swinburne University of Technology's Center for Astrophysics og Supercomputing førte det australske hold bag denne opdagelse og hjalp med at finde den kraftige sorte huldrevne udstrømning i en fjern massiv galakse med et meget lavt niveau af stjernedannelse.

"Udstrømningen fjerner gas hurtigere end gas omdannes til stjerner, hvilket indikerer, at udstrømningen sandsynligvis har en meget betydelig indflydelse på udviklingen af ​​galaksen. Vores fund giver nye beviser for at indikere, at sorthullet drevet udstrømning er i stand til Luk hurtigt eller 'Quench' stjernedannelse i massive galakser. "

Når stjernedannelse slukkes, betyder det, at en galakse er stoppet med at danne stjerner. Det repræsenterer transformationen mellem en galakse, der aktivt danner stjerner, så den kan vokse og ændre sig, og en galakse, der er "død" og statisk. Slukning er derfor en grundlæggende proces i livscyklus for galakser. Imidlertid forstår astronomer stadig ikke detaljeret, hvad der får galakser til at stoppe med at danne stjerner.

Ved siden af ​​internationalt anerkendte forskere, især hovedforfatter Sirio Belli fra University of Bologna, studerede Dr. Davies en galakse, der ligger i en enorm afstand fra Jorden, hvis lys tog mere end 10 milliarder år at nå os.

Aktiv galaktiske kerner (AGN) —Supermassive sorte huller, der forbruger store mængder gas - kan køre udstrømning fra galakser. Det mest kraftfulde AGN driver meget massive udstrømninger, der muligvis kan fjerne al gas fra deres værtsgalakser i en relativt "kort" mængde tid og få stjernedannelse til at ophøre.

"JWST gjorde det muligt for os at observere den køligere, neutrale gasfase af normale AGN-drevne udstrømninger i fjerne galakser. I den undersøgte galakse fandt vi, at udstrømningshastigheden i den neutrale fase var ~ 100 gange større end udstrømningshastigheden I den ioniserede fase, der derfor afslører en masse udstrømmende masse, der tidligere var usynlig. "

Dr. Davies siger, at JWST kan bruges til at detektere en meget større brøkdel af udstrømningerne, mens tidligere ioniserede gasobservationer kun var i stand til at opdage ca. 1%.

"Før JWST skrabede vi kun toppen af ​​isbjerget, når det kommer til den udstrømmende masse."

Holdet er begejstret for det, de måtte opdage, når de analyserer flere galakser i fremtiden.

Flere oplysninger: Sirio Belli et al, stjernedannelse lukket ned ved multifase -gasudstrømning i en galakse ved en rødskift på 2,45, Natur (2024). Doi:10.1038/s41586-024-07412-1

Journaloplysninger: Natur

Leveret af Swinburne University of Technology