Cara Mematikan Pembentukan Bintang Galaxy

Pemerhatian baru oleh Atmama Besar Millimeter / submillimeter Array (ALMA) memberikan pandangan yang dekat pada galaksi yang mungkin sedang dalam proses menutup pembentukan bintangnya.

Kesan artis mengenai aliran keluar dari galaksi yang membentuk bintang yang aktif.
NRAO / AUI / NSF / D. Berry

Peralihan Galaxy

Kami fikir bahawa peralihan galaksi dari spiral biru secara aktif membentuk bintang (kiri) ke ellipticals (kanan) yang merah, elok (kanan).
Hubble / Zoo Galaxy

Walaupun kita tahu lebih banyak tentang proses pembentukan dan evolusi galaksi daripada yang kita lakukan walaupun sedekad yang lalu, banyak perkara penting yang masih menghantui kita. Satu teka-teki tertentu adalah bagaimana pembentukan bintang berakhir pada sebuah galaksi. Kami fikir bahawa galaxies akhirnya beralih dari cakera yang cerah, biru, berbentuk bintang menjadi ellipticals merah dan senyap tetapi apa yang menyebabkan pembentukan bintang dalam galaksi untuk ditutup semasa peralihan ini?

Oleh kerana galaksi membentuk bintang daripada gas sejuk, kita boleh menganggap bahawa pembentukan bintang berhenti hanya apabila bekalan gas sejuk habis. Tetapi pemerhatian menunjukkan bahawa pembentukan bintang boleh menutup seluruh galaksi jauh lebih cepat daripada skala masa untuk menggunakan bekalan gas kadang-kadang mematikan hanya dalam beberapa puluhan juta tahun. Pemadaman yang begitu cepat ini dipanggil pelindapkejutan yang berkuasa.

Atas: Imej Hubble SDSS J1341-0321. Bawah: Kontur menunjukkan lokasi gas molekul galaksi: semua CO J (2 → 1) gas molekul (kiri), hanya gas bergerak dengan cepat ke arah kami (tengah) dan hanya gas bergerak dengan cepat dari kami (kanan).
Geach et al. 2018

Pilihan untuk Quenching Kekerasan

Mekanisme apa yang boleh tiba-tiba menghalang gas sejuk daripada berkontraksi menjadi bintang di cakera galaksi? Pendekatan yang paling berkesan ialah penyingkiran atau pemusnahan gas molekul yang cepat.

Dalam satu gambaran umum penyingkiran gas pesat, jet berkuasa yang dipancarkan dari lubang hitam supermasif dalam nukleus aktif galaksi (AGN) memainkan peranan penting. Dalam model ini, jet meletupkan gas molekul galaksi pada masa-masa yang pendek - dan dengan berbuat demikian, kedua-duanya membersihkan gas yang ada untuk pembentukan bintang, dan juga mendorong gas diperkayakan logam ke medium circumgalactic.

Tetapi pemerhatian baru telah mencabar gambaran aliran keluar yang didorong oleh AGN sebagai mekanisme pemecahan kekerasan piawai. Dalam satu kajian baru-baru ini yang diketuai oleh Jim Geach (University of Hertfordshire, UK), satu pasukan saintis membentangkan pandangan baru tentang galaksi pelindapkejutan yang nampaknya tidak mempunyai AGN.

Lihatlah Bintang

Menggunakan ALMA, Geach dan kolaborator mengesan gas molekul di SDSS J1341-0321, sebuah galaksi yang besar dan padat yang baru-baru ini telah mengalami penggabungan utama dan kini menunjukkan tanda-tanda pelindapkejutan peringkat awal. Walaupun galaksi ini tidak mempunyai bukti nukleus aktif, pemerhatian ALMA menunjukkan aliran keluar gas sejuk bergerak pada relatif 1, 000 km / s relatif kepada bintang-bintang.

Galaksi Antena adalah contoh galaksi starburst dengan aktiviti pembentukan bintang pesat yang dipacu oleh penggabungan baru-baru ini.
NASA, ESA, dan Pasukan Warisan Hubble (STScI / AURA) -ESA / Kerjasama Hubble

Geach dan kolaborator mencadangkan bahawa aliran keluar ini adalah pelindapkejutan yang ganas dalam bentuk lain: aliran luar biasa yang hebat kini mengusir kira-kira 300 jisim suria gas setiap tahun. Mereka berhujah bahawa aliran keluar ini dilancarkan dalam tempoh 5 juta tahun yang lalu daripada starburst tengah - rantau pembentukan bintang yang padat dan kuat - yang dicetuskan oleh penggabungan SDSS J1341-0321 baru-baru ini. Dalam model ini, bintang-bintang itu sendiri meniup semua gas - dan apabila gas hilang, pembentukan bintang akan dimatikan dan galaksi akan kelihatan merah dan senyap.

Sekiranya model ini dengan jelas menerangkan SDSS J1341-0321, persoalan seterusnya ialah sama ada pengaliran keluar bintang yang sama dapat menyumbang kepada pelindapkejutan ganas di galaksi yang padat dan besar-besaran di seluruh alam semesta. Walaupun kita belum tahu jawapannya, nampaknya kemungkinan pemerhatian resolusi tinggi masa depan - mungkin juga dibuat dengan ALMA - akan membantu kita untuk mengetahui!

Petikan

"Penindasan yang ganas: Gas Molekul ditiup ke 1000 km s-1 semasa Penggabungan Utama, " JE Geach et al 2018 ApJL 864 L1. doi: 10.3847 / 2041-8213 / aad8b6


Jawatan ini mula-mula muncul di AAS Nova, yang menampilkan sorotan penyelidikan dari jurnal Persatuan Astronomi Amerika.