Massachusettsin yliopiston Amherstissa (UMA) perusopiskelija teki tutkimusta tähtien kasvusta ja
Kuinka galaksit kasvavat?
Tähtitieteilijät tietävät, että galaksien evoluutiojohtuu kahdesta prosessista: supermassiivisten mustien aukkojen kasvusta kunkin keskellä ja uusien tähtien muodostumisesta. Mutta kuinka nämä prosessit liittyvät toisiinsa, on jäänyt mysteeriksi, ja se on yksi kysymyksistä, joita hiljattain lanseerattu James Webb -avaruusteleskooppi tutkii. Meredith Stonen työ, joka valmistuu UMass Amherstin tähtitieteen ohjelmasta toukokuussa 2022, auttaa tutkijoita ymmärtämään paremmin, miten ne liittyvät toisiinsa.
"Tiedämme, että galaksit kasvavat,törmäävät ja muuttuvat koko elämänsä ajan", sanoo Stone, joka sai tutkimuksen päätökseen Alexandra Popen, UMA:n tähtitieteen professorin ja äskettäin Astrophysical Journalissa julkaistun uuden artikkelin vanhempi kirjoittajan johdolla. "Ja tiedämme, että mustien aukkojen kasvulla ja tähtien muodostumisella on ratkaiseva rooli. On yleisesti tiedossa, että nämä kaksi tekijää liittyvät toisiinsa ja vaikuttavat toisiinsa. Mutta toistaiseksi on ollut vaikeaa ymmärtää, miten tarkasti.
Mikä on ongelma?
Yksi syy siihen, miksi opiskelu on vaikeaaMustien aukkojen ja tähtien välinen vuorovaikutus johtuu siitä, että tähtitieteilijöiden on vaikea todella tarkkailla näitä vuorovaikutuksia. Ongelmana on, että kaikki tärkeät prosessit ovat piilossa valtavien kosmisen pölypilvien takana. Siten galakseissa, jotka muodostavat aktiivisesti tähtiä, se voi absorboida yli 90 % näkyvästä valosta.
Galaxy NGC 1614. Kuva: NASA
On kuitenkin olemassa ratkaisu:Kun pöly imee näkyvää valoa, se lämpenee. Ja vaikka paljain ihmissilmä ei näe lämpöä, infrapunateleskoopit voivat. Osana uutta tutkimusta tutkijat käyttivät Spitzer-avaruusteleskooppia, joka kerättiin Great Observatories All-sky LIRG Survey (GOALS) -kampanjan aikana. Tavoitteena on tutkia joidenkin kirkkaimpien galaksien keski-infrapuna-aallonpituuksia, jotka ovat suhteellisen lähellä Maata. Erityisesti tähtitieteilijät ovat etsineet erityisiä merkkimerkkejä, jotka ovat mustien aukkojen ja tähtien sormenjälkiä muodostumisen keskellä.
On olemassa ratkaisu
Ongelmana on, että nämä jäljet ovat hyvin heikkoja,ja niitä ei voi melkein erottaa infrapunaspektrin yleisestä melusta. Osana uutta tutkimusta Meredith Stone kalibroi näiden indikaattoreiden mittaukset tarkemmiksi.
Kun tähtitieteilijät saivat selkeämpiä tietojaHavainnot, he näkivät, että mustien aukkojen kasvu ja tähtien muodostuminen tapahtuvat itse asiassa samanaikaisesti samoissa galakseissa, ja ne näyttävät vaikuttavan toisiinsa.
Tiedemiehet ovat jopa laskeneet tämän suhteenkuvailee, kuinka nämä kaksi ilmiötä liittyvät toisiinsa. Näin ollen tähtitieteilijät ovat löytäneet kirkkaita emissioviivoja [Ne ii] ja [Ne iii], jotka ovat "vastuussa" tähtien muodostumisesta, sekä heikompia emissioviivoja [Ne v] ja [O iv] aktiivisista ydingalakseista. (AGN) koko spektrillä. Kävi ilmi, että Ne ii:n valoisuus on melko vakio kaikissa AGN-fraktion soluissa, kun taas [O]iv:n ja [Nev]:n valoisuus kasvaa yli suuruusluokan.
Tutkijat havaitsivat myös, että käyttövaloisuus [O iv] ilman tähtien muodostumista koskevaa korjausta voi johtaa mustien aukkojen kertymisnopeuden (BHAR, mustan aukon accretion rates) yliarviointiin jopa 30-kertaiseen valoinfrapunagalakseihin (LIRG, luminous infrapunagalaksit), joissa tähtien soihdut ovat vallitsevia . BHAR-nopeuden suhde tähtien muodostumiseen kasvaa yli kolmella suuruusluokalla riippuen AGN-osuudesta LIRG-galaksien keski-infrapuna-alueella.
Miksi tämä on tärkeää?
Tämä ei ole vain jännittävä tiedesaavutus. Uuden tutkimuksen tulokset auttavat käyttämään JWST:tä, jolla on ennennäkemätön pääsy keski-IR-valoon, galaksien muodostumisen tutkimiseen tarkemmin. Loppujen lopuksi, vaikka tiedemiehet ovat laskeneet kuinka mustat aukot ja tähdet liittyvät yhteen galaksissa, miksi näin tapahtuu, jää mysteeriksi.
Lue lisää:
Fyysikot ovat löytäneet avaruudesta universaalin "kellon": ne ovat tarkempia kuin atomi
Arkeologit ovat löytäneet piirroksia kammottavista ihmisistä, joilla on valtavat päät: keitä he olivat
James Webb -teleskooppi otti ensimmäisen kuvan Jupiterista: se näyttää 9 liikkuvaa kohdetta kerralla