Kodėl galaktikos centruose užgesusi masyvi žvaigždžių raida?

Anonim

Dabartinis kosminis modelis, kuris paaiškina visatą, "Didžiojo sprogimo" modelį, siekia apibūdinti visus pastebėtus reiškinius, įskaitant galaktikų evoliuciją nuo ankstyvųjų laikų iki šių dienų. Viena iš pagrindinių standartinio modelio problemų yra tai, kad prognozuojama, kad žvaigždžių susidarymo greitis yra per didelis. Visa žvaigždė formuojanti medžiaga galaktikuose turėtų susilieti į žvaigždes, kai visata buvo tik dalis jos dabartinio amžiaus 13, 8 milijardo metų. Tačiau daugiau nei pusė galaktikų matome, daugiausia spiralus, dabar aktyviai formuojasi žvaigždės. Šis neatitikimas tarp teorinių prognozių ir stebėjimo privertė mokslininkais daug labiau pažvelgti į žvaigždės formavimo užgesimo procesus, kurie gali sulėtinti žvaigždžių formavimo greitį per galaktikų gyvenimą. Be šio užgesinimo, standartinis Didžiojo sprogimo modelis negali prognozuoti visatos, kaip mes tai žinome.

Tyrėjai pasiūlė keletą užgesinimo mechanizmų, tarp jų "grįžtamasis ryšys" nuo supernovų ar aktyvių galaktikos branduolių, kuris sugenda žvaigždynus formuojančius debesus ir sumažina žvaigždžių formavimo greitį. Kitas mechanizmas, apie kurį pranešė Gamtos astronomija tyrime, kurį vedė Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) mokslininkas Fatemeh Tabatabaei. Tyrime randami magnetiniai laukai ir kosminiai spinduliai, atsakingi už lėtą masinių žvaigždžių formavimąsi.

Išsamus žvaigždyno formavimo parametrų tyrimas spiralinės galaktikos NGC 1097 centrinėje srityje parodė, kad santykinai didelis magnetinis laukas veikia kaip gesinimo agentas, sukeliantis dujų debesyje slėgį, kuris gali slopinti jo tendenciją žlugti ir formuoti žvaigždės. Tyrėjai taip pat parodė, kad šis mechanizmas iš tiesų veikia aplink NGC 1097 centro. Jie sujungė pastebėjimus matomame ir artimiausioje infraraudonųjų spindulių srityje iš Hablo kosminio teleskopo su radijo stebėjimais iš Itin didelio masyvo ir Submillimeter Array į ištirti turbulencijos, žvaigždinės spinduliuotės ir magnetinių laukų poveikį didžiulių žvaigždžių formavimui galaktikos branduoliniame žiede. Šiame žiede yra keletas skirtingų zonų, kuriuose žvaigždės formuojasi dideliuose molekulinių debesų kompleksuose. Pagrindinis rezultatas, kurį jie gavo, yra atvirkštinis ryšys tarp žvaigždės formavimo greičiui tam tikroje molekulinėje debesyje ir jame esančio magnetinio lauko. Kuo didesnis laukas, tuo lėtesnis žvaigždžių formavimo greitis.

"Kad tai padarytume, mes padarėme ypatingą magnetinio lauko ir jo energijos, gautos iš kitų energijos šaltinių, tarpterminę terpę, kuri yra šiluminė energija ir bendrą netemperatinę, bet nemagnetinę energiją, atskyrimą", - aiškina Fatemeh Tabatabaei. "Tik sujungdami aukštos kokybės stebėjimus labai skirtingais bangos ilgiais galėtume tai padaryti ir, atskirdami šiuos energijos šaltinius, magnetinio lauko poveikis buvo stebėtinai aiškus".

Kitas autorius Almudena Prieto sako: "Nors jau kurį laiką dirbu prie centrinės NGC 1097 zonos ties optiniais ir infraraudonųjų spindulių bangos ilgiais, tik tada, kai atsižvelgė į magnetinį lauką, galėtume suvokti jo reikšmę mažinant spartą kuriuose suformuotos žvaigždės ".

Šis rezultatas turi keletą įdomių pasekmių ir apšviečia keletą tipų tarpusavyje susijusių astrofizinių galvosūkių. Visų pirma, kadangi magnetinis laukas neleidžia labai dideliems molekuliniams debesams susilieti ir formuoti žvaigždes, žvaigždžių formavimas gali atsirasti tik tada, kai debesys suskaido į mažesnius debesis. Tai reiškia, kad šiame regione bus didesnė mažos masės žvaigždžių dalis nei kitose galaktikos zonose. Labai masyvių galaktikų tendencija, kuriuose yra didelė dalis mažos masės žvaigždžių jų centruose, yra neseniai atradimas ir vis dar yra prieštaringas, bet tai sustiprina čia aprašytas darbas. Taip pat svarbu tai, kad didžiulių juodųjų skylių buvimas galaktikų centruose sustiprina branduolinį magnetinį lauką, taigi šis gesinimo mechanizmas turėtų būti labiausiai efektyvus galaktikų išmatavimuose.

menu
menu