Hubble-data avslører: Stjernedannelsen i Andromeda har stupt – lille nabo-galaksen M32 kan være skyldig

• For omtrent 500 millioner år siden: Andromeda dannet stjerner med en rate på omtrent én solmasse per år .
• For omtrent 40 millioner år siden: Ratten hadde falt til omtrent det halve .
• I dag: Ratten har falt ytterligere til omtrent en femtedel av en solmasse per år – en total nedgang på omtrent 80 % sammenlignet med for 500 millioner år siden .

Den brede nedgangen over en halv milliard år antas å reflektere en naturlig uttømming av Andromedas gassreserve etter et stort stjernedannelsesutbrudd for omtrent 2 milliarder år siden. Men det akselererte fallet de siste 40 millioner årene er uvanlig bratt og peker på en ekstra, nylig forstyrrelse .

Bevisene som knytter M32 til nedgangen

Koblingen mellom M32 og det nylige bratte fallet er basert på to hovedlinjer med indirekte bevis:

• Tidsmessig sammenfall: Det bratteste fallet i stjernedannelse begynte for omtrent 40 millioner år siden. Denne tidsrammen er i tråd med en relativt nylig nær forbipassering av M32 gjennom Andromedas skive. En slik hendelse kan gravitasjonsmessig ha rørt opp Andromedas gass, enten ved å varme den opp slik at den ikke kan kollapse til nye stjerner, eller ved å kaste gass ut av skiven helt .
• Romlig mønster: Det bratteste fallet i stjernedannelse sees i et stort ringlignende område der de fleste av Andromedas nye stjerner fortsatt ble født. Dette er nøyaktig den typen struktur som er mest sårbar for forstyrrelser fra et nært møte med en satellittgalakse .

Hovedforsker Tobin Wainer uttalte at tidspunktet og plasseringen av den plutselige nedgangen "peker sterkt på en nær interaksjon med M32", men teamet har ennå ikke oppdaget direkte kinematiske eller gassdynamiske signaturer av en slik nylig forbipassering . Mekanismen – om M32 har strippet bort gass, varmet opp gasskiven eller utløst en sjokkbølge som forstyrret stjernedannelsen – er fortsatt ubekreftet.

Kommende observasjoner som kan bekrefte sammenhengen

Ingen spesifikke oppdrag eller observasjonskampanjer er ennå annonsert for å direkte teste hypotesen om M32s interaksjon med Andromeda. Imidlertid er følgende kapasiteter de mest lovende veiene til bekreftelse:

• James Webb-romteleskopet (JWST): JWST kan se gjennom støv for å kartlegge temperaturen, tettheten og hastigheten til molekylær gass i Andromedas indre skive med langt høyere oppløsning enn Hubble. Et detaljert gasskinematikkart vil avsløre om M32 har forstyrret gasskiven på en måte som er i tråd med et nylig møte. JWST brukes allerede til å måle M32s egenbevegelse i forhold til Andromeda, noe som er nøkkelen til å rekonstruere dens banehistorie .
• Høyoppløselige egenbevegelsesmålinger: Nøyaktig måling av M32s 3D-bane i forhold til Andromeda er avgjørende for å bekrefte om den faktisk passerte gjennom skiven i løpet av de siste 40 millioner årene. Pågående og kommende egenbevegelsesstudier med Hubble, og etter hvert med Nancy Grace Roman-romteleskopet, kan avgjøre dette.
• Fremtidige spektroskopiske undersøkelser: Detaljert spektroskopi av individuelle stjerner og gasskyer i området med det bratteste stjernedannelsesfallet kan avsløre tegn på tidevannsforstyrrelser, som uvanlige gasshastigheter eller forhøyede metallisitetsmønstre som er i tråd med M32s stjernepopulasjon.

Viktig forbehold

M32-sammenhengen er en ledende hypotese, ikke en bekreftet oppdagelse. Astronomer advarer om at "en nærliggende liten galakse kalt M32 kan ha påvirket en roligere region, men astronomer har mer arbeid å gjøre for å bekrefte denne koblingen" . Nedgangen i stjernedannelse har også en langsiktig komponent (trenden over en halv milliard år) som ikke er relatert til M32 og sannsynligvis er drevet av galaksens naturlige gassuttømming etter det gamle stjernedannelsesutbruddet.