W odległym wszechświecie wykryto wiatry wielkości galaktyki

Jednym ze sposobów, w jaki masywne gwiazdy, co najmniej 10 razy większe od Słońca, spotykają swój koniec, jest supernowa — potężna eksplozja spowodowana wyczerpaniem się paliwa w jądrze gwiazdy.

Jednym z rezultatów supernowych jest wytwarzanie wiatrów galaktycznych, które odgrywają kluczową rolę w regulacji powstawania gwiazd. Chociaż wiatry galaktyczne zaobserwowano już w wielu pobliskich galaktykach, zespół naukowców dokonał obecnie pierwszych bezpośrednich obserwacji tego zjawiska w dużej liczbie galaktyk w odległym wszechświecie, w czasie, gdy galaktyki znajdują się na wczesnym etapie formowania się.

komentarz

Według badania Główny autor, Yucheng Guo z Centrum Badań Astrofizycznych w Lyonie, uważa wiatry galaktyczne za ważną część modeli ewolucji galaktyk.

„Zakładano, że istnieją wiatry galaktyczne, które mogą regulować wzrost galaktyk. Jednak bezpośrednia obserwacja tych wiatrów była bardzo trudna. „Dzięki naszym badaniom pokazujemy, że na wczesnym etapie wszechświata każda normalna galaktyka miała takie wiatry.”

Według Gu wiatry galaktyczne stanowią główną część tak zwanego procesu sprzężenia zwrotnego, który jest ważny dla naszego zrozumienia ewolucji galaktyk. „Wiatry galaktyczne powstają w wyniku aktywności gwiazdotwórczej. Wiatry te pompują dużo energii i pędu do gazu, powodując jego powstanie [being] Wygnany z galaktyki. Jeśli w galaktyce nie ma wystarczającej ilości gazu, powstawanie gwiazd ustaje. Nazywa się to procesem informacji zwrotnej.

Według Gu wiatry galaktyczne umożliwiają także wymianę materii pomiędzy galaktykami a ich otoczeniem. „Każda galaktyka otoczona jest gazowym halo. Galaktyki mogą oddychać i wdychać gaz” – powiedział Guo.

Trudno to zobaczyć

Powiedział, że tradycyjnie obserwowanie wiatrów galaktycznych było bardzo trudne, ponieważ halo gazowe są prawie przezroczyste.

Joe i jego zespół pokonali tę przeszkodę, korzystając z instrumentu Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) znajdującego się na Bardzo Dużym Teleskopie. „Przyrząd jest w stanie obserwować galaktyki z przesunięciem ku czerwieni z ≈ 1, co odpowiada 7 miliardom lat kosmicznej ewolucji.” Przy tej długości fali instrument MUSE jest w stanie bezpośrednio wykrywać i monitorować emisję atomów magnezu w wiatrach galaktycznych, powiedział Guo.

Inną ważną zaletą badań, stwierdził, jest to, że udało im się zaobserwować wiatry galaktyczne w ponad 100 galaktykach. Dodał: „Udało nam się również zaobserwować średni kształt tych wiatrów, który przypomina rożek lodowy”.

Guo powiedział, że pierwszym krokiem w ich badaniach była bezpośrednia obserwacja wiatrów galaktycznych poza wszechświatem lokalnym. „Nadal nie znamy ich właściwości fizycznych, takich jak rozmiar i siła, a także tego, jak zmieniają się w czasie i w różnych typach galaktyk”.

Przyroda, 2023. DOI: 10.1038/s41586-023-06718-s

Dhananjay Khedilkar jest dziennikarzem mieszkającym w Paryżu.