Впечатление художника о Супервинде в молодой массивной галактике. Изображение предоставлено: PPARC / Дэвид Харди. нажмите, чтобы увеличить
Команда астрономов, возглавляемая Университетом Дарема, обнаружила последствия впечатляющего взрыва в галактике на расстоянии 11,5 миллиардов световых лет. Их наблюдения, опубликованные сегодня (14 июля 2005 г.) в журнале Nature, являются самым прямым доказательством того, что галактика почти разрывается на части в результате взрывов, в результате которых образуется поток высокоскоростного материала, известного как «Суперветра». Наблюдения проводились с использованием 4,2-метрового телескопа Уильяма Гершеля на Ла-Пальма, основным участником которого является Великобритания.
Предполагается, что благодаря суперветру галактики выпускают значительную часть своего газа в межгалактическое пространство со скоростью до нескольких сотен миль в секунду. Движущей силой позади них является взрыв многих массивных звезд во время интенсивного взрыва звездообразования в начале жизни галактики, возможно, благодаря энергии сверхмассивной черной дыры, растущей в ее сердце.
Сверхскрутки жизненно важны для теории образования галактик по нескольким причинам: во-первых, они ограничивают размеры галактик, предотвращая дальнейшее образование звезд - без них теоретические модели указывают на гораздо более яркие галактики, чем на самом деле можно увидеть в космическом журнале. Во-вторых, они переносят тяжелые элементы - звездную пыль - далеко от своих производственных площадок в звездах в межгалактическое пространство, обеспечивая сырье для планет и жизни во Вселенной. В то время как теории предсказывали, что существуют супервинды такого рода, ранее наблюдавшимися примерами были гораздо меньшие явления в близлежащих галактиках. Эти наблюдения являются одними из самых прямых доказательств существования крупномасштабных суперпотоков по всей галактике еще в истории Вселенной.
Открытие Сверхвинда было сделано путем наблюдения за газом в гало галактики (известной как «LAB-2»), длина которой более 300 000 световых лет примерно в три раза больше, чем у диска нашей галактики Млечный Путь. Астрономы обнаружили, что свет от горячего светящегося газообразного водорода совершенно гаснет по всей галактике.
«Мы полагаем, что затемнение вызвано оболочкой из охлажденного материала, которая была сметена из окружающей среды в результате взрыва сверхскорости по всей галактике», - сказал доктор Ричард Уилман из Даремского университета. «Судя по равномерности поглощения по всей галактике, кажется, что взрыв был вызван несколькими сотнями миллионов лет назад. Это дает время газу остыть и замедлиться от его высокой скорости выброса, и, таким образом, произвести поглощение. Как мы видим, оболочка, вероятно, находится на расстоянии нескольких сотен тысяч световых лет от своей родительской галактики », - добавил доктор Уилман.
Астрономы долго ломали голову над тем, почему ключевые элементы для формирования планет и, в конечном итоге, жизни (такие как углерод, кислород и железо) так широко распространены по всей Вселенной; Спустя всего 2 миллиарда лет после Большого взрыва, самые отдаленные районы межгалактического пространства были обогащены ими. Наблюдаемый в этой галактике Сверхвид ветра показывает, как такие взрывные волны могут проходить через пространство, неся элементы, образованные глубоко внутри галактик.
Решающее значение для открытия и его интерпретации имела способность получать подробную информацию о газе в двух измерениях по всей галактике. Это стало возможным благодаря методике, известной как интегральная полевая спектроскопия, которая только достигает зрелости на крупнейших телескопах мира.
Д-р Йорис Герссен, ключевой член команды Дарема, объясняет: «Большая часть астрономической спектроскопии выполняется путем помещения небольшой апертуры или узкой щели на цель, что для сложных, расширенных источников, таких как эта галактика, дает довольно неполную картину» ,
Чтобы преодолеть это, астрономы использовали интегральный полевой спектрограф под названием «Саурон» для большого обзора близлежащих галактик, построенного в Обсерватории в Лионе в сотрудничестве с французскими, голландскими и британскими астрономами.
Д-р Gerssen добавил: «Sauron поистине уникален, и его высокая эффективность означает, что он может более чем противостоять инструментам на крупнейших телескопах мира, которые в два раза больше телескопа Уильяма Гершеля. Тем не менее, большое расстояние до нашей целевой галактики означало, что Саурон должен был смотреть на нее более 15 часов, чтобы сделать это открытие ».
«Саурон предоставил нам наилучшее доказательство того, что обширный отток из галактики, подвергшейся огромному звездному взрыву, пока что есть. Эти измерения являются одними из первых шагов к пониманию физики образования галактик », - прокомментировал профессор Роджер Дэвис, Оксфордский университет, один из институтов, работающих на Сауроне, - и мы с нетерпением ожидаем использования подобных двумерных спектрографов, которые создаются для 8м телескопы; они будут исследовать процесс формирования галактики еще раньше ».
На сегодняшний день данные наблюдений за суперволнами в молодых галактиках в далекой Вселенной были в основном косвенными и косвенными; усилия были сосредоточены на поиске их тонких статистических сигнатур в крупных исследованиях галактик и межгалактического газа.
По словам профессора Ричарда Бауэра из Института вычислительной космологии Университета Дарема, который инициировал исследование: «Астрономы наблюдали высокоскоростные потоки в далеких звездообразующих галактиках в течение нескольких лет, но никогда прежде мы не могли оценить их истинные масштаб из наблюдений одной галактики. Пользуясь преимуществами сильно расширенного источника излучения этой галактики, мы можем рассматривать отток как своего рода силуэт против всей галактики. Это говорит о том, что Superwinds действительно масштабны по всей галактике, и что они действительно так важны, как того требуют наши теории ».
Источник: пресс-релиз PPARC
