وب خروجی شدید گاز از کهکشان های "مرده" دور را اندازه گیری می کند

ویرایش شده توسط Sadie Harley، بررسی توسط Robert Egan

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

اخترشناسان با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب قوی‌ترین جریان خروجی گازی را که تا به حال از یک کهکشان «مرده» در خارج از همسایگی کیهانی ما ثبت شده است اندازه‌گیری کرده‌اند و دریافتند که حتی جریان‌های خروجی به این شدت ممکن است برای متوقف کردن دائمی شکل‌گیری ستاره‌ها کافی نباشد.

محققان با مطالعه 23 کهکشان عظیم و ساکن از حدود 11 تا 13 میلیارد سال پیش، گاز خنثی را که با استفاده از یک علامت جذبی خاص در نور آنها به بیرون دمیده شده بود، ردیابی کردند و جریان خروجی را در بسیاری از آنها تشخیص دادند. مقاله آنها در Astronomy & Astrophysics در 14 آگوست منتشر شد.

همانطور که ماده در سیاهچاله‌های بسیار پرجرم سقوط می‌کند، مقادیر زیادی انرژی آزاد می‌کند که می‌تواند بادهای قدرتمند یا خروجی از مرکز کهکشان را هدایت کند. این جریان های خروجی می توانند گاز را گرم و دفع کنند، مواد ستاره ساز را تحریک کرده و از تشکیل ستاره های جدید جلوگیری کنند. آنها همچنین می توانند گاز سیاهچاله را قطع کنند و به تنظیم چگونگی تکامل کهکشان ها کمک کنند. مطالعه مستقیم این جریان‌ها برای درک چگونگی مرگ یا خاموش شدن کهکشان‌ها کلیدی است.

اکثر مطالعات خروجی گاز داغ، یونیزه شده، اما گاز خنک و خنثی را که توسط دوتایی جذب سدیم "NaI D" ردیابی می شود، اندازه گیری می کنند، اغلب مقدار بیشتری از کل جرم خروجی را حمل می کند.

محققان در این مقاله توضیح می‌دهند: «در کهکشان‌هایی با جریان خروجی خنثی و یونیزه، نرخ خروجی خنثی معمولا 10-100 برابر بیشتر از نرخ خروجی یونیزه است». "JWST/NIRSpec اکنون تشخیص مستقیم خروجی های ردیابی NaI را فراتر از جهان محلی فعال کرده است."

این مطالعه به رهبری Pengpei Zhu از مرکز سحر کیهانی (DAWN) در کپنهاگ، بر روی 23 کهکشان ساکن عظیم - کهکشان‌هایی که تشکیل ستاره‌های جدید را متوقف کرده‌اند - تمرکز دارد که از یک برنامه بررسی JWST به نام DeepDive، در محدوده انتقال به سرخ بین 2.82-4.62 گرفته شده‌اند. این به معنای زمانی است که جهان تقریبا 1.3 تا 2.3 میلیارد سال سن داشته است.

محققان با جستجوی نشانه‌های سدیم در کهکشان‌ها، ابتدا جذب سدیم تولید شده توسط خود ستاره‌ها را با استفاده از مدل‌های دقیق جمعیت‌های ستاره‌ای کهکشان‌ها حذف کردند. آنها با استفاده از هزاران آزمایش نویز شبیه سازی شده، مطمئن شدند که سیگنال های شناسایی شده واقعی هستند.

برای خروجی های تایید شده، آنها جذب را برای اندازه گیری سرعت گاز، چگالی و مقداری از کهکشان که جریان خروجی را پوشش می دهد، مدل کردند. سپس از این اندازه گیری ها برای محاسبه جرم گاز خارج شده استفاده شد.

در نهایت، آنها سرعت خروجی را با سرعت فرار هر کهکشان مقایسه کردند تا مشخص کنند که آیا گاز می تواند فرار کند یا در نهایت به عقب برگردد. در میان این 23 کهکشان مرده باستانی، آنها جذب بیش از حد Na I D را در 13 شناسایی کردند. هفت تا از 23 کهکشان جذب آبی شفاف را نشان دادند، که به این معنی است که گاز به سمت ما حرکت می کند و از کهکشان دور می شود.

در هر کهکشان شناسایی شده توسط Na I، نرخ خروجی از سرعت ستاره‌زایی در حال انجام کهکشان بیشتر است. با این حال، آنها دریافتند که بیشتر گازهای خروجی آنقدر سریع حرکت نمی کنند که در واقع برای همیشه کهکشان را ترک کنند. احتمال اینکه گاز در چند میلیون تا صدها میلیون سال دیگر مانند یک فواره به کهکشان برگردد بیشتر است.

هنگامی که گاز دوباره پر شود، تشکیل ستاره ممکن است دوباره شعله ور شود. محققان می نویسند: «از آنجایی که اکثر جریان های خروجی احتمال فرار ندارند، نقش مستقیم آنها در فرونشاندن یا حفظ سکون نامشخص است. "آنها به احتمال زیاد چرخه های فواره های کوتاه مدت را به جای رویدادهای خاموش کننده بیرونی نشان می دهند."

به طور خاص، یکی از کهکشان‌ها، DD-236، با شدیدترین نرخ خروج گازی که تا به حال فراتر از جهان مجاور اندازه‌گیری شده است، برجسته بود. خروج آن با نشانه هایی از تغذیه فعال سیاه چاله در مرکز آن همراه بود.

این تیم هنوز مطمئن نیست که چه مکانیزمی باعث این جریان‌های خروجی می‌شود. ارتباط بین فعالیت سیاهچاله ها و این جریان های خروجی به خوبی ثابت نشده است. تنها دو کهکشان از 13 کهکشان دارای جریان خروجی، نشانه‌هایی از تغذیه فعال سیاهچاله‌ها را نشان می‌دهند، در حالی که دو سیاهچاله فعال تایید شده هیچ جریانی را نشان نمی‌دهند. با این حال، دو شدیدترین جریان خروجی به سیاهچاله های فعال مرتبط هستند.

آنها نتیجه می گیرند: "منشاء آنها مستقیما به فعالیت مداوم AGN یا جدیدترین انفجارهای ستاره ای مرتبط نیست، اما آنها به طور بالقوه ترکیبی از فعالیت AGN گذشته و ادغام های مداوم را منعکس می کنند."

توسط نویسنده ما Shreejaya Karantha، ویرایش شده توسط Sadie Harley برای شما نوشته شده است و توسط رابرت ایگان بررسی و بررسی شده است — این مقاله نتیجه کار دقیق انسانی است. ما برای زنده نگه داشتن روزنامه نگاری علمی مستقل به خوانندگانی مانند شما متکی هستیم. اگر این گزارش برای شما مهم است، لطفا یک کمک مالی (به ویژه ماهانه) در نظر بگیرید. به عنوان تشکر، یک حساب کاربری بدون آگهی دریافت خواهید کرد.

Pengpei Zhu و همکاران، وجود دارد و دوباره بازگشت: خروجی های خنثی در z ~ 3.5 کهکشان ساکن، اخترشناسی و اخترفیزیک (2026). DOI: 10.1051/0004-6361/202659510

اطلاعات مجله: Astronomy & Astrophysics

شریجایا کارانتا یک نویسنده علمی و ارتباط دهنده نجوم مستقر در هند است که بر اخترفیزیک و کیهان اولیه تمرکز دارد. نمایه کامل →

کارشناسی علوم زیستی و اکولوژی. پیشینه آزمایشگاه میکروبیولوژی با تجربه اخبار دارویی در صنایع نفت، گاز و تجدیدپذیر. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →