Najstarsza znana galaktyka spiralna po raz pierwszy zaobserwowana w badaniach astronomicznych z pofalowaniami przypominającymi kałuże: ScienceAlert

Astronomowie odkryli zmarszczki przypominające staw na dysku gazowym starożytnej galaktyki.

Co powoduje te zmarszczki i co mówią nam o powstaniu i ewolucji odległej galaktyki? Cokolwiek się wydarzyło, jak wpłynęło to na galaktykę i jej główną funkcję: powstawanie gwiazd?

Odkrycie to dotyczy najstarszej znanej galaktyki spiralnej. Ma ponad 12 miliardów lat i nosi nazwę BRI 1335-0417. Jako najstarsza znana spirala zajmuje ważne miejsce w naszych badaniach nad formowaniem się i ewolucją galaktyk.

Według naukowców zmarszczki na dysku BRI 1335-0417 ujawniają wzorce wzrostu galaktyki. Obserwacje pokazują pionowy ruch oscylacyjny dysku, przypominający zmarszczki na stawie. To zjawisko zaobserwowane po raz pierwszy, a zmarszczki mogą pomóc w wyjaśnieniu powstawania gwiazd w galaktyce.

Obserwacje są częścią nowych badań opublikowanych w czasopiśmie Miesięczne powiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego. Szukaj zatytułowane „Detekcja fali zaginającej dysk w galaktyce spiralnej z przesunięciem ku czerwieni 4.4.„Głównym autorem jest dr Takafumi Tsukui, pracownik naukowy ze stopniem doktora w Szkole Badawczej Astronomii i Astrofizyki (RSAA) na Australijskim Uniwersytecie Narodowym.

BRI 1335-0417 znana jest z szybkiego tempa powstawania gwiazd. Tworzą gwiazdy w większym stopniu niż współczesne galaktyki, takie jak Droga Mleczna. Niektóre pomiary pokazują, że tworzy gwiazdy setki razy szybciej niż nasza galaktyka. W jakiś sposób gaz jest transportowany i przekształcany w gwiazdy wydajniej niż w innych galaktykach.

Obserwacje, które ujawniły zmarszczki, przeprowadzono za pomocą ALMA, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array. ALMA jest szczególnie skuteczna w wykrywaniu gazu i pyłu, co pomogło jej dostrzec zmarszczki. Naukowcy twierdzą, że zmarszczki świadczą o jakimś wpływie zewnętrznym, takim jak interakcje z inną galaktyką lub być może napływający gaz. Obydwa te efekty mogą prowadzić do szybkiego powstawania gwiazd i mogą pomóc wyjaśnić, dlaczego gwiazda BRI 1335-0417 powstała tak szybko.

Ale ALMA znalazła coś więcej niż tylko zmarszczki; Znalazłem także dowody na istnienie centralnego baru.

Poprzeczki w galaktykach spiralnych mogą napędzać powstawanie gwiazd poprzez kierowanie gazu z ramion do centralnego obszaru galaktyki i napędzanie tam narodzin gwiazd. Ten sam proces można również wyjaśnić Aktywne jądra galaktyczne.

„W obu wyraźnie widoczne jest pasmo o promieniu 3,3 +/- 0,2 kpc, łączące zidentyfikowaną wcześniej dwuramienną helisę. [C-II] I [far infrared] „Obrazy napędzają szybką ewolucję galaktyki, kierując gaz w stronę jądra” – napisali naukowcy w swojej pracy.

Poprzeczki w galaktykach spiralnych są normalne. Jedno z badań wykazało Ponad jedna czwarta galaktyk spiralnych ma poprzeczki. Zarówno Droga Mleczna, jak i nasza najbliższa sąsiadka, Galaktyka Andromedy, są związanymi galaktykami spiralnymi. Poprzeczki mogą być tymczasowe i z czasem zanikać, przekształcając galaktyki spiralne z poprzeczką w prostsze galaktyki spiralne. Pręty mogą przetrwać tylko około dwóch miliardów lat. Mogą mieć charakter cykliczny, wielokrotnie się tworzyć i rozpadać, co pomaga wyjaśnić, dlaczego znaleziono ich tak wiele.

Według niektórych ugruntowanych poglądów astronomicznych utworzenie poprzeczki jest ostatnim aktem ewolucji galaktycznej.

„Utworzenie poprzeczki może być ostatnim ważnym etapem ewolucji galaktyki spiralnej” – stwierdził Kartik Sheth z Centrum Nauki Spitzera, komentując badania przeprowadzone w 2008 roku.

„Uważa się, że galaktyki budują się poprzez łączenie się z innymi galaktykami. Po ustabilizowaniu się galaktyki ewoluują jedynie poprzez działanie poprzeczek”.

Ale astronomowie nigdy nie znaleźli poprzeczki w galaktyce na tak wczesnym etapie Wszechświata.

Zaproponowano inny mechanizm formowania prętów. „Pasek określony w [C-II] I [far infrared] „Obrazy bogatej w gaz galaktyki dyskowej sugerują nowe spojrzenie na wczesne powstawanie poprzeczek w galaktykach bogatych w gaz o dużym przesunięciu ku czerwieni – niestabilny grawitacyjnie dysk bogaty w gaz tworzący poprzeczkę gazową, w której powstają gwiazdy, a nie poprzeczkę gwiazdową wyłaniającą się z wcześniej -istniejący dysk gwiezdny” – piszą autorzy.

„Może to wyjaśniać struktury przypominające wstęgi dominujące na obrazach FIR galaktyk z dużym przesunięciem ku czerwieni o wartości submilimetrowej” – wyjaśniają autorzy.

Znalezienie tych zmarszczek – i wstęgi – w tej starożytnej galaktyce zmusza nas do ponownego przemyślenia. Dysk gazowy w takiej galaktyce jest zwykle stabilny, więc zmarszczki wskazują, że ostatnio coś się z nim stało.

Nie wiadomo, czy oddziałuje z inną galaktyką, czy z masywnym obłokiem gazu. Jednak wniosek wydaje się autorom naturalny. „Naturalne jest założenie, że taka interakcja aktywowałaby również dużą aktywność gwiazdotwórczą” – napisali.

Astronomowie potwierdzają, że galaktyki powstają i rozwijają się poprzez łączenie się z innymi galaktykami oraz z ogromnymi obłokami gazu. Wyniki te nie podważają tego pomysłu. Jednak zauważenie zauważalnych zmarszczek daje badaczom inne spojrzenie na to, jak to wszystko działa.

Artykuł ten został pierwotnie opublikowany przez Wszechświat dzisiaj. Przeczytać Oryginalny artykuł.