Masačusetso universiteto Amherste (UMA) bakalauro studentas atliko žvaigždžių augimo ir augimo tyrimus.
Kaip auga galaktikos?
Astronomai žino, kad galaktikų evoliucijasukelia du procesai: supermasyvių juodųjų skylių augimas kiekvienos jų centre ir naujų žvaigždžių susidarymas. Tačiau kaip šie procesai yra susieti, liko paslaptis, ir tai yra vienas iš klausimų, kuriuos tyrinės naujai paleistas Jameso Webbo kosminis teleskopas. Meredith Stone, kuri 2022 m. gegužę baigs UMass Amherst astronomijos programą, darbas padės mokslininkams geriau suprasti, kaip jie yra susiję.
"Mes žinome, kad galaktikos auga,susiduria ir keičiasi per visą savo gyvenimą“, – sako Stone, kuris baigė tyrimą vadovaujant Alexandra Pope, UMA astronomijos profesorė ir vyresnioji naujo straipsnio, neseniai paskelbto Astrophysical Journal, autorė. „Ir mes žinome, kad juodųjų skylių augimas ir žvaigždžių formavimasis atlieka lemiamą vaidmenį. Visuotinai žinoma, kad šie du veiksniai yra susiję ir turi įtakos vienas kitam. Tačiau iki šiol buvo sunku suprasti, kaip tiksliai“.
Kokia problema?
Viena iš priežasčių, kodėl sunku mokytisJuodųjų skylių ir žvaigždžių sąveika yra ta, kad astronomams sunku iš tikrųjų stebėti šią sąveiką. Problema ta, kad visi svarbūs procesai yra paslėpti už didžiulių kosminių dulkių debesų. Taigi galaktikose, kurios aktyviai formuoja žvaigždes, ji gali sugerti daugiau nei 90% matomos šviesos.
Galaxy NGC 1614. Nuotrauka: NASA
Tačiau yra išeitis:Kai dulkės sugeria matomą šviesą, jos įkaista. Ir nors plika žmogaus akis nemato šilumos, infraraudonųjų spindulių teleskopai gali. Atlikdami naują tyrimą, mokslininkai naudojo Spitzerio kosminį teleskopą, surinktą Didžiųjų observatorijų viso dangaus LIRG tyrimo (GOALS) kampanijos metu. Tikslas yra ištirti kai kurių ryškiausių galaktikų, kurios yra gana arti Žemės, infraraudonųjų spindulių bangos ilgius. Visų pirma, astronomai ieško specialių signalinių ženklų, kurie yra juodųjų skylių ir žvaigždžių pirštų atspaudai formuojantis.
Yra sprendimas
Problema ta, kad šie pėdsakai yra labai silpni,ir jie beveik nesiskiria nuo bendro infraraudonųjų spindulių spektro triukšmo. Atlikdama naują tyrimą, Meredith Stone sukalibravo šių rodiklių matavimus, kad būtų tikslesni.
Kai astronomai gavo aiškesnių duomenųJie pastebėjo, kad juodųjų skylių augimas ir žvaigždžių formavimasis iš tikrųjų vyksta vienu metu tose pačiose galaktikose ir, atrodo, daro įtaką viena kitai.
Mokslininkai netgi apskaičiavo tą santykįaprašo, kaip šie du reiškiniai yra susiję. Taigi astronomai atrado ryškias emisijos linijas [Ne ii] ir [Ne iii], kurios yra „atsakingos“ už žvaigždžių formavimąsi, ir silpnesnes emisijos linijas [Ne v] ir [O iv] iš aktyvių branduolių galaktikų. (AGN) visame spektre. Paaiškėjo, kad Ne ii šviesumas yra gana pastovus visose AGN frakcijos ląstelėse, o [O]iv ir [Nev] šviesumas padidėja daugiau nei eilės tvarka.
Tyrėjai taip pat nustatė, kad naudojimasšviesumas [O iv] be žvaigždžių susidarymo korekcijos gali lemti iki 30 kartų pervertintą juodosios skylės akrecijos greitį (BHAR, juodosios skylės akrecijos greitį) šviesiosiose infraraudonosiose galaktikose (LIRG, šviečiančiose infraraudonosiose galaktikose), kuriose vyrauja žvaigždžių blyksniai. . BHAR greičio ir žvaigždžių formavimosi santykis padidėja daugiau nei trimis dydžiais, priklausomai nuo AGN dalies LIRG galaktikų infraraudonųjų spindulių vidurio diapazone.
Kodėl tai svarbu?
Tai ne tik jaudinantis mokslaspasiekimas. Naujojo tyrimo rezultatai padės panaudoti JWST, turinčią precedento neturinčią prieigą prie vidutinės IR šviesos, siekiant atidžiau ištirti galaktikų formavimąsi. Juk nors mokslininkai apskaičiavo, kaip juodosios skylės ir žvaigždės jungiasi vienoje galaktikoje, kodėl taip nutinka, lieka paslaptis.
Skaityti daugiau:
Fizikai kosmose rado universalų „laikrodį“: jie tikslesni nei atominiai
Archeologai aptiko šiurpių žmonių didžiulėmis galvomis piešinių: kas jie buvo
James Webb teleskopas padarė pirmąją Jupiterio nuotrauką: jame vienu metu yra 9 judantys taikiniai