• ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) śledziła zimny gaz – podstawowe paliwo do tworzenia gwiazd – wykorzystując emisję [C II] o długości fali 158 μm. Pozwoliło to określić, gdzie gaz się znajduje i jak szybko się porusza .
• JWST (Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba) obserwował fazę zjonizowanego gazu, umożliwiając astronomom porównanie gorętszego materiału z zimniejszym gazem, który zmapowało ALMA .

Analizując kinematykę obu faz gazu w wysokiej rozdzielczości przestrzennej, astronomowie zidentyfikowali potężny strumień gazu oddalający się od galaktyki. Wiatr ten jest opisywany jako napędzany wybuchami supernowych i najprawdopodobniej został wywołany przez trwający proces łączenia się galaktyk .

Kluczowe liczby zjawiska

Z danych wynika, że tempo wypływu masy jest mniej więcej dwukrotnie większe od tempa, w jakim galaktyka tworzy nowe gwiazdy. Oznacza to, że galaktyka traci gaz w tempie przewyższającym jego przetwarzanie w gwiazdy . Nowsza analiza zbiorcza danych z przeglądu ALMA-CRISTAL wykazała znacznie niższy średni odpływ dla reszty galaktyk, na poziomie 26 ± 11 M☉/rok, jednak autorzy podkreślają, że ten sygnał jest niemal w całości napędzany przez CRISTAL-02, który już wcześniej był znany z silnych wypływów .

Dlaczego to ma znaczenie dla zagadki „martwych galaktyk”

Obserwacje ujawniły istnienie masywnych galaktyk we wczesnym Wszechświecie, w których formowanie gwiazd zostało już znacząco spowolnione lub całkowicie zatrzymane. Rodziło to pytanie, w jaki sposób galaktyki mogły tak szybko przestać tworzyć gwiazdy, skoro od Wielkiego Wybuchu minęło zaledwie miliard lat . Jednym z popularnych wytłumaczeń było sprzężenie zwrotne od supermasywnych czarnych dziur, których potężne dżety miałyby „zdmuchiwać” gaz z galaktyk .

Odkrycie w CRISTAL-02 pokazuje coś innego. Intensywne sprzężenie zwrotne od wybuchów supernowych, wywołane przez samo formowanie się gwiazd, może wyrzucać gaz z galaktyki w tempie dwukrotnie większym niż tempo powstawania nowych gwiazd . Wiatr jest na tyle silny, że może w stosunkowo krótkim czasie usunąć cały zapas zimnego gazu, powodując gwałtowny spadek tempa produkcji gwiazd i prowadząc galaktykę do stanu uśpienia .

Prawdopodobny mechanizm to gwałtowny wybuch gwiazdotwórczy (tzw. starburst), wywołany łączeniem się galaktyk. Trwająca fuzja zdaje się uruchamiać potężny wiatr supernowych, który skutecznie usuwa paliwo niezbędne do dalszego formowania gwiazd .

Dlaczego w tym przypadku egzotyczne wyjaśnienia nie są potrzebne

• Aktywne jądro galaktyki (AGN) nie jest wymagane – wypływ materii w CRISTAL-02 jest opisywany jako napędzany wybuchami supernowych, a nie przez centralną czarną dziurę .
• Zwykłe sprzężenie zwrotne od masywnych gwiazd jest wystarczające – obserwacje pokazują, że gaz jest usuwany w tempie dwukrotnie przewyższającym tempo formowania gwiazd .
• Odkrycie to dostarcza konkretnego przykładu na to, jak sam proces gwiazdotwórczy może przyczynić się do wygaszenia masywnej galaktyki we wczesnym Wszechświecie, pozbawiając ją zapasów zimnego gazu .

Podsumowując

ALMA zmapowało zimny gaz, który jest wyrzucany z galaktyki, a JWST prześledził gorętszą, zjonizowaną fazę gazu. Wspólnie te obserwacje ukazały, że w CRISTAL-02 szaleje potężny, prawdopodobnie wywołany łączeniem się galaktyk, wiatr napędzany energią supernowych . Ponieważ wypływ usuwa gaz w tempie dwukrotnie większym od tempa formowania gwiazd, CRISTAL-02 stanowi dowód na to, że zwykłe sprzężenie zwrotne od procesów gwiazdotwórczych może gwałtownie pozbawić masywną galaktykę paliwa, nie wymagając do tego obecności supermasywnej czarnej dziury .

• ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) śledziła zimny gaz – podstawowe paliwo do tworzenia gwiazd – wykorzystując emisję [C II] o długości fali 158 μm. Pozwoliło to określić, gdzie gaz się znajduje i jak szybko się porusza .
• JWST (Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba) obserwował fazę zjonizowanego gazu, umożliwiając astronomom porównanie gorętszego materiału z zimniejszym gazem, który zmapowało ALMA .

Analizując kinematykę obu faz gazu w wysokiej rozdzielczości przestrzennej, astronomowie zidentyfikowali potężny strumień gazu oddalający się od galaktyki. Wiatr ten jest opisywany jako napędzany wybuchami supernowych i najprawdopodobniej został wywołany przez trwający proces łączenia się galaktyk .

Kluczowe liczby zjawiska

Z danych wynika, że tempo wypływu masy jest mniej więcej dwukrotnie większe od tempa, w jakim galaktyka tworzy nowe gwiazdy. Oznacza to, że galaktyka traci gaz w tempie przewyższającym jego przetwarzanie w gwiazdy . Nowsza analiza zbiorcza danych z przeglądu ALMA-CRISTAL wykazała znacznie niższy średni odpływ dla reszty galaktyk, na poziomie 26 ± 11 M☉/rok, jednak autorzy podkreślają, że ten sygnał jest niemal w całości napędzany przez CRISTAL-02, który już wcześniej był znany z silnych wypływów .

Dlaczego to ma znaczenie dla zagadki „martwych galaktyk”

Obserwacje ujawniły istnienie masywnych galaktyk we wczesnym Wszechświecie, w których formowanie gwiazd zostało już znacząco spowolnione lub całkowicie zatrzymane. Rodziło to pytanie, w jaki sposób galaktyki mogły tak szybko przestać tworzyć gwiazdy, skoro od Wielkiego Wybuchu minęło zaledwie miliard lat . Jednym z popularnych wytłumaczeń było sprzężenie zwrotne od supermasywnych czarnych dziur, których potężne dżety miałyby „zdmuchiwać” gaz z galaktyk .

Odkrycie w CRISTAL-02 pokazuje coś innego. Intensywne sprzężenie zwrotne od wybuchów supernowych, wywołane przez samo formowanie się gwiazd, może wyrzucać gaz z galaktyki w tempie dwukrotnie większym niż tempo powstawania nowych gwiazd . Wiatr jest na tyle silny, że może w stosunkowo krótkim czasie usunąć cały zapas zimnego gazu, powodując gwałtowny spadek tempa produkcji gwiazd i prowadząc galaktykę do stanu uśpienia .

Prawdopodobny mechanizm to gwałtowny wybuch gwiazdotwórczy (tzw. starburst), wywołany łączeniem się galaktyk. Trwająca fuzja zdaje się uruchamiać potężny wiatr supernowych, który skutecznie usuwa paliwo niezbędne do dalszego formowania gwiazd .

Dlaczego w tym przypadku egzotyczne wyjaśnienia nie są potrzebne

• Aktywne jądro galaktyki (AGN) nie jest wymagane – wypływ materii w CRISTAL-02 jest opisywany jako napędzany wybuchami supernowych, a nie przez centralną czarną dziurę .
• Zwykłe sprzężenie zwrotne od masywnych gwiazd jest wystarczające – obserwacje pokazują, że gaz jest usuwany w tempie dwukrotnie przewyższającym tempo formowania gwiazd .
• Odkrycie to dostarcza konkretnego przykładu na to, jak sam proces gwiazdotwórczy może przyczynić się do wygaszenia masywnej galaktyki we wczesnym Wszechświecie, pozbawiając ją zapasów zimnego gazu .

Podsumowując

ALMA zmapowało zimny gaz, który jest wyrzucany z galaktyki, a JWST prześledził gorętszą, zjonizowaną fazę gazu. Wspólnie te obserwacje ukazały, że w CRISTAL-02 szaleje potężny, prawdopodobnie wywołany łączeniem się galaktyk, wiatr napędzany energią supernowych . Ponieważ wypływ usuwa gaz w tempie dwukrotnie większym od tempa formowania gwiazd, CRISTAL-02 stanowi dowód na to, że zwykłe sprzężenie zwrotne od procesów gwiazdotwórczych może gwałtownie pozbawić masywną galaktykę paliwa, nie wymagając do tego obecności supermasywnej czarnej dziury .