• ALMA bracht het koude gas in beeld – de ruwe brandstof voor stervorming – via [C II] 158 μm-emissie. Zo zagen astronomen wáár het gas zat en hóe het bewoog .
• JWST observeerde de geïoniseerde gasfase. Hierdoor konden de onderzoekers het hetere geïoniseerde materiaal vergelijken met het koudere gas dat ALMA in beeld bracht .

Door de kinematica van beide gasfasen op gedetailleerde ruimtelijke schaal naast elkaar te leggen, ontdekten de astronomen een krachtige uitstroom van gas die van het stelsel weg beweegt . De wind wordt aangedreven door supernova's en is waarschijnlijk veroorzaakt door een aanhoudende fusie van sterrenstelsels .

De kerncijfers

De massa-uitstroomsnelheid ligt ongeveer dubbel zo hoog als de snelheid waarmee het stelsel sterren vormt. Dit betekent dat het stelsel sneller gas aan de wind verliest dan het gas in sterren kan omzetten . Uit een eerdere stapelanalyse van de ALMA-CRISTAL-survey kwam een veel lagere gemiddelde uitstroom van 26 ± 11 zonsmassa per jaar, maar die analyse merkt op dat dat resultaat grotendeels gedreven wordt door CRISTAL-02, dat al sterke uitstromen in meerdere ISM-fasen liet zien .

Waarom dit het mysterie van de 'dode stelsels' helpt oplossen

Waarnemingen toonden al aan dat er in het vroege heelal massieve stelsels bestonden waarin de stervorming onderdrukt of stilgelegd was. Hoe konden stelsels zo snel stoppen met sterren vormen? Gedacht werd dat superzware zwarte gaten via krachtige gasstromen de stervorming in massieve stelsels uitschakelden .

Wat CRISTAL-02 laat zien, is dat intense supernova-terugkoppeling van stervorming zélf gas kan uitstoten met een snelheid die ongeveer twee keer zo hoog is als de snelheid waarmee nieuwe sterren ontstaan . De wind is krachtig genoeg om de koudegasreserve van het stelsel weg te blazen, waardoor de stervorming snel terugvalt en het stelsel mogelijk inactief wordt .

Het mechanisme is waarschijnlijk een door een fusie veroorzaakte starburst: een fusie van stelsels lijkt gepaard te gaan met een krachtige supernova-wind die het gas verwijdert dat nodig is voor verdere stervorming .

Waarom exotische verklaringen hier niet nodig zijn

• Een actieve galactische kern (AGN) is niet vereist – de uitstroom wordt aangedreven door supernova's, niet door een centraal actief zwart gat .
• Gewone ster-terugkoppeling is in dit systeem voldoende – de waarnemingen tonen aan dat gas wordt verwijderd met ongeveer twee keer de stervormingssnelheid .
• Het resultaat levert een concreet voorbeeld van hoe stervorming zélf een vroeg massief stelsel kan uitdoven door diens koudegasvoorraad weg te blazen .

Conclusie

ALMA bracht het koude gas dat wordt uitgestoten in kaart, JWST observeerde de geïoniseerde gasfase, en samen toonden ze aan dat CRISTAL-02 een krachtige wind herbergt die wordt aangedreven door supernova's en waarschijnlijk in gang is gezet door een fusie van stelsels . Omdat de uitstroom gas verwijdert met een snelheid die twee keer hoger ligt dan de stervormingssnelheid, bewijst CRISTAL-02 dat gewone ster-terugkoppeling de brandstofvoorraad van een massief vroeg stelsel snel kan uitputten – zónder dat daar een AGN voor nodig is .

• ALMA bracht het koude gas in beeld – de ruwe brandstof voor stervorming – via [C II] 158 μm-emissie. Zo zagen astronomen wáár het gas zat en hóe het bewoog .
• JWST observeerde de geïoniseerde gasfase. Hierdoor konden de onderzoekers het hetere geïoniseerde materiaal vergelijken met het koudere gas dat ALMA in beeld bracht .

Door de kinematica van beide gasfasen op gedetailleerde ruimtelijke schaal naast elkaar te leggen, ontdekten de astronomen een krachtige uitstroom van gas die van het stelsel weg beweegt . De wind wordt aangedreven door supernova's en is waarschijnlijk veroorzaakt door een aanhoudende fusie van sterrenstelsels .

De kerncijfers

De massa-uitstroomsnelheid ligt ongeveer dubbel zo hoog als de snelheid waarmee het stelsel sterren vormt. Dit betekent dat het stelsel sneller gas aan de wind verliest dan het gas in sterren kan omzetten . Uit een eerdere stapelanalyse van de ALMA-CRISTAL-survey kwam een veel lagere gemiddelde uitstroom van 26 ± 11 zonsmassa per jaar, maar die analyse merkt op dat dat resultaat grotendeels gedreven wordt door CRISTAL-02, dat al sterke uitstromen in meerdere ISM-fasen liet zien .

Waarom dit het mysterie van de 'dode stelsels' helpt oplossen

Waarnemingen toonden al aan dat er in het vroege heelal massieve stelsels bestonden waarin de stervorming onderdrukt of stilgelegd was. Hoe konden stelsels zo snel stoppen met sterren vormen? Gedacht werd dat superzware zwarte gaten via krachtige gasstromen de stervorming in massieve stelsels uitschakelden .

Wat CRISTAL-02 laat zien, is dat intense supernova-terugkoppeling van stervorming zélf gas kan uitstoten met een snelheid die ongeveer twee keer zo hoog is als de snelheid waarmee nieuwe sterren ontstaan . De wind is krachtig genoeg om de koudegasreserve van het stelsel weg te blazen, waardoor de stervorming snel terugvalt en het stelsel mogelijk inactief wordt .

Het mechanisme is waarschijnlijk een door een fusie veroorzaakte starburst: een fusie van stelsels lijkt gepaard te gaan met een krachtige supernova-wind die het gas verwijdert dat nodig is voor verdere stervorming .

Waarom exotische verklaringen hier niet nodig zijn

• Een actieve galactische kern (AGN) is niet vereist – de uitstroom wordt aangedreven door supernova's, niet door een centraal actief zwart gat .
• Gewone ster-terugkoppeling is in dit systeem voldoende – de waarnemingen tonen aan dat gas wordt verwijderd met ongeveer twee keer de stervormingssnelheid .
• Het resultaat levert een concreet voorbeeld van hoe stervorming zélf een vroeg massief stelsel kan uitdoven door diens koudegasvoorraad weg te blazen .

Conclusie

ALMA bracht het koude gas dat wordt uitgestoten in kaart, JWST observeerde de geïoniseerde gasfase, en samen toonden ze aan dat CRISTAL-02 een krachtige wind herbergt die wordt aangedreven door supernova's en waarschijnlijk in gang is gezet door een fusie van stelsels . Omdat de uitstroom gas verwijdert met een snelheid die twee keer hoger ligt dan de stervormingssnelheid, bewijst CRISTAL-02 dat gewone ster-terugkoppeling de brandstofvoorraad van een massief vroeg stelsel snel kan uitputten – zónder dat daar een AGN voor nodig is .