JWST-observationer udforsker molekylære udstrømninger fra en nærliggende fusionerende galakse

Ved hjælp af James Webb Space Telescope (JWST) har et internationalt hold af astronomer observeret en nærliggende sammensmeltende galakse kendt som NGC 3256. Resultaterne af observationskampagnen, præsenteret den 21. marts på pre-print serveren arXiv , give væsentlig information om molekylære udstrømninger af denne galakse.

NGC 3256 er en stjerneudbrudsgalakse beliggende omkring 122 millioner lysår væk i stjernebilledet Vela. Det er sammensat af to gasrige skivegalakser i en større fusion på sent stadium og er et af de mest lysende systemer i nærheden.

NGC 3256 viser en kompleks og tidevandsforstyrret morfologi med betydeligt forvrængede spiralarme og fremtrædende støvbaner. Tidligere observationer har fundet ud af, at galaksen har to kerner:en optisk ikke tilsløret nordlig kerne med tegn på stjerneskudsaktivitet og en sydlig stærkt sløret kerne med lav lysstyrke eller en begyndende aktiv galaktisk kerne (AGN). Desuden er udstrømning af molekylært hydrogen, der stammer fra disse kerner, blevet påvist.

En gruppe astronomer ledet af Thomas Bohn fra Hiroshima University i Japan har for nylig undersøgt disse udstrømninger i NGC 3256 for at vurdere deres kinematik og energi og for at evaluere deres indvirkning på det lokale interstellare medium (ISM). Til dette formål brugte de JWST's Near-InfraRed Spectrograph (NIRSpec) og Mid-Infrared Instrument (MIRI).

"Med JWST kan vi nu udføre den mest detaljerede, rumligt løste analyse af udstrømmende varme H₂ gas til dato i NGC 3256. Den hidtil usete rumlige opløsning af JWST gør det muligt for os at undersøge den varme H₂ komponent på skalaer på ~40-100 pct.," skrev forskerne.

Observationerne påviste varm, udstrømmende gas af molekylært brint i en kollimeret udstrømning, der stammer fra den sydlige kerne. Der er dog ikke identificeret nogen væsentlig udstrømmende gas af molekylært brint, der stammer fra den nordlige kerne.

Udstrømningerne fra den sydlige kerne strækker sig ud til en afstand på omkring 2.300 lysår og har en deprojekteret maksimal hastighed på cirka 1.000 km/s. Emissionen viste sig at være mest intens nær de fjerne kanter af udløbene.

Astronomerne beregnede den udstrømmende varme molekylære brintgasmasse, som viste sig at være 890.000 solmasser, og den varme til kolde massefraktion viste sig at være omkring 4%. Udstrømningstidsskalaen blev estimeret til at være 700.000 år, og den varme udstrømningsmassehastighed blev beregnet til at være på et niveau på 1,3 solmasser om året.

Desuden fandt undersøgelsen, at en større del af varmere gas er til stede nær den sydlige kerne, som aftager med den stigende afstand fra kernen. Ifølge forfatterne af papiret tyder dette på, at den sydlige kerne er opvarmningskilden til den udstrømmende gas.

Forskningen fandt også, at udstrømningen af ​​NGC 3256 giver energi til stjernedannende områder, muligvis som et chok. Imidlertid tilføjede astronomerne, at den udstrømmende gas ikke har en klar negativ feedback-effekt på den lokale stjernedannelse.

Flere oplysninger: Thomas Bohn et al, GOALS-JWST:The Warm Molecular Outflows of the Merging Starburst Galaxy NGC 3256, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2403.14751

Journaloplysninger: arXiv

© 2024 Science X Network