Billedkredit: Hubble
Astronomer har i næsten et århundrede vidst, at galakser er forskellige øer med stjerner, der flyder fra hinanden i rummet. Forskere fra University of Maryland studerede galaktiske vinde i både synligt og røntgenlys omkring 10 galakser og fandt, at de ofte kan udfylde et område, der er større end selve galaksen. Denne vind antages at komme fra stjerner og aktivt fodre sorte huller.
Det var den engelske predikant og digter John Donne fra det 17. århundrede, der skrev de udødelige linjer ”Intet menneske er en ø, i sig selv; hver mand er et stykke af kontinentet, en del af det vigtigste. ”
I dag har astronomer bestemt, at vi heller ikke bor i et “ø-univers” - det vil sige et univers, hvor de enorme byområder af gas og stjerner, der er kendt som galakser, er helt uafhængige af indflydelsen fra nabokalakser og deres omgivelser. Sylvain Veilleux, en astronom ved University of Maryland, og hans kolleger har fundet vigtige nye beviser til at støtte galaksernes sammenhæng i form af uventet storstilet "galaktiske vinde", der blæser ud af galakser, og ændrer deres omgivelser ud til afstande meget længere end tidligere antaget. Galaktiske vinde er strømme af ladede partikler, der blæser ud af galakser.
”Vi ser, at disse galaktiske vinde blæser ud af galakser i meget stor skala,” sagde Veilleux. ”Vi har opdaget disse vinde i både synligt lys og røntgenlys på vægte, der undertiden er meget større end galakserne selv.” Resultaterne offentliggøres i november 2003-udgaven af Astronomical Journal, Vol. 126 nr. 5 (http://www.journals.uchicago.edu/AJ/journal/issues/v126n5/203224/203224.html). Veilleux kolleger i denne undersøgelse var David S. Rupke, en kandidatstuderende i fysik ved University of Maryland, Patrick L. Shopbell fra California Institute of Technology, Jonathan Bland-Hawthorn fra Anglo-Australian Observatory i Australien og Gerald N. Cecil fra University of North Carolina ved Chapel Hill.
Veilleux sagde på baggrund af data fra Chandra X-ray Observatory, det anglo-australske observatorium beliggende nær Coonabarabran i Australien og William Herschel-teleskopet på La Palma på De Kanariske Øer, at disse fund har vigtige konsekvenser for udviklingen af galakser og deres miljø . Veilleux og hans kolleger undersøgte de galaktiske vinde omkring 10 galakser. Lokaliseret mellem 20 og 900 millioner lysår fra Jorden, er galakserne i forskellige galakse-klynger, og ingen findes i vores Milky Way Galaxy's Local Group-klynge. Men Veilleux, der for tiden er på sabbatsdag ved California Institute of Technology, mener, at resultaterne også gælder for Mælkevejens galaktiske vind. Galaktiske vinder er resultatet af to kilder: stjerner og aktivt fodring (aktivering) af gigantiske sorte huller, der lurer midt i de fleste galakser. I det første tilfælde, siger Veilleux, produceres vindene primært af en kombination af de stellare vinde, der blæser af store stjerner i løbet af deres ungdom, og af de titaniske eksplosioner kendt som supernovaer, der markerer deres død. Vind produceret af disse stjerner omtales som "starburst-driven." Starbursts er perioder, i hvilke der skabes et stort antal massive stjerner. Disse perioder med stjerneskabelse producerer på sin side stærk stjernevind. Disse massive stjerner dør til sidst som supernova. I det andet tilfælde sagde han, enorme (supermassive) og aktive sorte huller, der lurer i hjertet af deres værtsgalakser, genererer galaktiske vinde. "Et 'aktivt' sort hul er et, der hæver eller trækker ind en betydelig mængde af det materiale, der er tilgængeligt for det," sagde Veilleux. "Sådanne sorte huller kaldes 'aktive galaktiske kerner' eller AGN, og vindene, de producerer, kaldes AGN-drevet."
Mælkevejens centrale sorte hul er et inaktivt eller sovende sort hul, simpelthen fordi der ikke er meget materiale i nærheden af det, som det kan hæve. Måling af den galaktiske vind Veilleux sagde, at astronomer er i stand til at registrere galaktiske vinde på grund af den energi, der udsendes, når partikler, der udgør vinden, kolliderer med andre partikler. ”Vi kan registrere disse galaktiske vinde, fordi kollisioner mellem de ladede partikler skaber elektromagnetiske energiemissioner i form af røntgenstråler, synligt lys og radiobølger,” forklarede han. ”Disse emissioner er ikke ensartede i regionerne omkring galakserne. Snarere er de klumpede, idet de er mest bemærkelsesværdige i de regioner, hvor varm gas i vinden kolliderer med koldere materiale fra selve galakserne eller fra det intergalaktiske medium. ” Resultatet er filamenter af emissioner omkring galakser i uregelmæssige bobleformede regioner ud til mindst 65.000 lysår fra galaksecentre. Veilleux og hans kolleger sammenlignede eksisterende Chandra røntgendata med nye jordbaserede observationer opnået med et specielt indstilleligt filter på det anglo-australske teleskop, som gjorde det muligt at detektere optisk emission ned til hidtil uset lysstyrkeniveauer. De fandt, at de uklare filamenter korrelerede ganske godt. Det siger de, at galaktiske vinde faktisk påvirker det omgivende intergalaktiske miljø ud til tidligere ukendte afstande. En rolle i udviklingsgalakserne? ”Det, vi fandt, er, at disse vinde har en meget stor indflydelseszone og sandsynligvis en stærk indflydelse ikke kun på værtsgalaksen, men også på skalaer over 65.000 lysår, muligvis langt ud i det intergalaktiske medium,” sagde Veilleux.
Veilleux sagde, at konklusionerne betyder, at enhver omfattende forståelse af langsigtet galakseudvikling skal tage hensyn til strømmen af gasformigt materiale ud og tilbage til galaksen.
”Galaktiske vinde bevæger sig mellem ca. 300 og 3000 kilometer i sekundet, og hvis de ikke har tilstrækkelig hastighed til at slippe helt væk fra galaksen, betyder det, at materialet i dem ville regne ned på den galaktiske glorie og endda disken ," han sagde. Veilleux forklarede, at en sådan tilbagevendende "regn" ville bidrage til genberigelsen af selve værtsgalaksen, og på denne måde ville de mere massive galakser kunne holde deres tungere metaller (den slags smedet af massive stjerner i løbet af deres liv og dødsfald i supernovaer). ”Hele spørgsmålet om strømmen af varm gas tilbage til galakser er meget vigtigt for at forstå den hastighed, hvormed nye stjerner dannes.” Hvad angår implikationerne for Mælkevejen, sagde Veilleux, at resultaterne af disse langt væk galakser antyder, at vores Galaxy har sin egen galaktiske vind, der skaber store materialerbobler omkring den. Tidligere fund for Mælkevejen har vist direkte bevis for en galaktisk skala ved forskellige bølgelængder. Det er uklart, om Mælkevejens vind interagerer med den nærliggende Skytten-dværg galakse, som astronomer har opdaget, at blive assimileret i vores galakse gennem tidevandsstyrke (tyngdekraft). Veilleux 'konklusioner har imidlertid vist, at galakser faktisk interagerer med deres omgivelser på vigtige måder. ”Som et resultat af fund som disse ved vi nu, at det lukkede felt eller” ø-universets ”synspunkt ikke er sandt,” sagde han.
Original kilde: University of Maryland
