Student dodiplomskog studija na Sveučilištu Massachusetts u Amherstu (UMA) proveo je istraživanje o rastu zvijezda i
Kako galaksije rastu?
Astronomi znaju da evolucija galaksijauzrokovan je dvama procesima: rastom supermasivnih crnih rupa u središtu svake od njih i stvaranjem novih zvijezda. Ali kako su ti procesi povezani ostaje misterij i jedno je od pitanja koje će proučavati nedavno lansirani svemirski teleskop James Webb. Rad Meredith Stone, koja će diplomirati na astronomskom programu UMass Amherst u svibnju 2022., pomoći će znanstvenicima da bolje razumiju kako su povezani.
"Znamo da galaksije rastu,sudaraju i mijenjaju tijekom života,” kaže Stone, koji je završio studiju pod vodstvom Alexandre Pope, profesorice astronomije s UMA-e i više autorice novog rada nedavno objavljenog u Astrophysical Journalu. “A znamo da rast crnih rupa i formiranje zvijezda igraju odlučujuću ulogu. Opće je poznato da su ova dva čimbenika povezana i da utječu jedan na drugoga. Ali do sada je bilo teško razumjeti točno kako.”
U čemu je problem?
Jedan od razloga zašto je teško učitiInterakcija između crnih rupa i zvijezda je takva da je astronomima teško uistinu promatrati te interakcije. Problem je što su svi važni procesi skriveni iza ogromnih oblaka kozmičke prašine. Stoga, u galaksijama koje aktivno stvaraju zvijezde, ona može apsorbirati više od 90% vidljive svjetlosti.
Galaksija NGC 1614. Fotografija: NASA
Međutim, postoji zaobilazno rješenje:Kada prašina apsorbira vidljivu svjetlost, ona se zagrijava. I iako golo ljudsko oko ne može vidjeti toplinu, infracrveni teleskopi mogu. Kao dio nove studije, znanstvenici su koristili svemirski teleskop Spitzer prikupljene tijekom kampanje Great Observatories All-sky LIRG Survey (GOALS). Cilj je proučiti srednje infracrvene valne duljine nekih od najsjajnijih galaksija koje su relativno blizu Zemlje. Konkretno, astronomi su tražili posebne izdajničke znakove koji su otisci prstiju crnih rupa i zvijezda usred formiranja.
Postoji rješenje
Problem je što su ti tragovi vrlo slabi,i gotovo se ne razlikuju od općeg šuma infracrvenog spektra. U sklopu nove studije, Meredith Stone kalibrirala je mjerenja ovih pokazatelja kako bi bila preciznija.
Jednom kada su astronomi dobili jasnije podatkepromatranja, vidjeli su da se rast crne rupe i stvaranje zvijezda zapravo događaju istovremeno u istim galaksijama, i čini se da utječu jedno na drugo.
Znanstvenici su čak izračunali omjer kojiopisuje kako su ova dva fenomena povezana. Tako su astronomi otkrili svijetle emisijske linije [Ne ii] i [Ne iii], koje su “odgovorne” za stvaranje zvijezda, te slabije emisijske linije [Ne v] i [O iv] iz aktivnih jezgri galaksija (AGN) u cijelom spektru. Pokazalo se da je luminoznost Ne ii dosta konstantna u svim stanicama AGN frakcije, dok luminoznost [O]iv i [Nev] raste za više od reda veličine.
Istraživači su također otkrili da korištenjeluminoznost [O iv] bez korekcije za formiranje zvijezda može dovesti do precjenjivanja stope akrecije crne rupe (BHAR, black hole accretion rates) do 30 puta u blistavim infracrvenim galaksijama (LIRG, blistave infracrvene galaksije) s prevlašću zvjezdanih baklji . Omjer brzine BHAR-a i stvaranja zvijezda povećava se za više od tri reda veličine ovisno o udjelu AGN-ova u srednjem infracrvenom rasponu LIRG galaksija.
Zašto je to važno?
Ovo nije samo uzbudljiv znanstvenipostignuće. Rezultati nove studije pomoći će u korištenju JWST-a, s njegovim neviđenim pristupom srednjem IR svjetlu, za pomnije proučavanje formiranja galaksija. Uostalom, iako su znanstvenici izračunali kako su crne rupe i zvijezde povezane u jednu galaksiju, zašto se to događa ostaje misterij.
Čitaj više:
Fizičari su pronašli univerzalni "sat" u svemiru: točniji su od atomskih
Arheolozi su pronašli crteže jezivih ljudi s ogromnim glavama: tko su oni bili
Teleskop James Webb napravio je prvu sliku Jupitera: prikazuje 9 pokretnih ciljeva odjednom