XMM-Newton udsigt over varm ioniseret gashalogen i NGC 4631. Billedkredit: ESA Klik for større billede
Astronomer, der bruger ESAs XMM-Newton-observatorium, har fundet meget varme luftformede haloer omkring en række spiralgalakser, der ligner vores Melkevejsgalakse. Disse 'spøgelseslignende' slør er blevet mistænkt i årtier men forblev undvigende indtil nu.
Galaxy 'haloer' ses ofte i såkaldte 'starburst' galakser, placeringen af koncentreret stjernedannelse, men opdagelsen af højtemperaturhaloer omkring ikke-starburst spiral galakser åbner døren til nye målingstyper, når man først drømte om.
For eksempel kan forskere bekræfte modeller af galakseudvikling og udlede stjernedannelsesfrekvensen i galakser som vores egne ved at "beregne bagud" for at estimere, hvor mange supernovaer der er behov for for at gøre de observerede haloer.
”De fleste af disse spøgelseslignende haloer er aldrig blevet bekræftet før i røntgenenergier, fordi de er så hårde og har en lav overfladelysstyrke,” sagde Ralph Tllmann fra Ruhr University i Bochum, Tyskland, hovedforfatter af resultaterne.
”Vi havde brug for den høje følsomhed og det store lysopsamlingsområde i XMM-Newton-satellitten for at afsløre disse haloer.”
I starburst-galakser, som har fremtrædende haloer, koncentreres stjernedannelse og stjernedød (supernovaer) i kernen i galaksen og forekommer i løbet af en kort periode over en galakas liv. Denne intense aktivitet danner en glorie af gas omkring hele galaksen, svarende til en vulkan, der udsender en plym.
Så hvordan kan haloer dannes i fravær af intens stjernedannelse? T? Llmanns gruppe siger, at hele en spiralgalakas disk kan ‘simre’ med stjernedannelsesaktivitet. Dette er spredt over tid og afstand. Ligesom en kæmpe gryde med kogende vand, perkolerer den stabile aktivitet af stjernedannelse gennem millioner og millioner af år udad for at danne galaksehalogen.
To af de bedst studerede galakser hidtil ud af en gruppe på 32 er NGC 891 og NGC 4634, som ligger titusinder af millioner lysår væk i konstellationerne henholdsvis Andromeda og Coma Berenices.
Forskerne bemærkede, at disse observationer ikke understøtter en nylig model for dannelse af galaksehalogen, hvor gas fra det intergalaktiske medium regner ned på galaksen og danner glorie.
Galaxy-haloer indeholder ca. 10 millioner solmasser af gas. Forskerne siger, at det er en relativt ligefrem beregning at bestemme, hvor mange supernovaer der er behov for for at skabe glorie. Supernovaer er indviklet bundet til hastigheden af stjernedannelse i en given galakse.
"Med vores data vil vi være i stand til for første gang at etablere en kritisk hastighed på stjernedannelse, der skal overskrides for at skabe sådanne haloer," sagde Dr. Ralf-J? Rgen Dettmar, en medforfatter fra Ruhr University .
Når disse haloer er dannet, afkøles den varme gas og kan falde ned på galaksens disk, sagde forskerne. Gassen er involveret i en ny cyklus med dannelse af stjerner, fordi tryk fra denne infalling gas udløser gasskyens sammenbrud til nye stjerner.
Nogle tunge elementer kan undslippe haloen i intergalaktisk rum, afhængigt af supernovas energi. Yderligere analyse af haloens kemiske sammensætning kan muligvis afsløre dette.
Dette ville bestemme rigtigheden af nylige kosmologiske modeller for galaksenes udvikling, samt give bevis for, hvordan de elementer, der er nødvendige for livet, er fordelt gennem universet.
Originalkilde: ESA Portal
