Fast and Furious: gewalttätige kurzlebige Sterne Galaxie Wachstum hemmen

Neue Beobachtungen durch ein leistungsfähiges Teleskop in Chile haben Hinweise ergeben, in warum einige Galaxien eine frenetische Periode schnellen Sterne geboren, nur um diese stellaren Neugeborene verhungern, künftigen Generationen von Sternen zu sehen erleben.

Wissenschaftler untersuchen die kunstvoll benannte Bildhauer-Galaxie festgestellt, dass da seine Sterne geboren werden und sterben, sie die reiche Gas Material benötigt, um mehr Sterne zu erstellen wegblasen Strahlen sie aus der Galaxie, vielleicht für immer.

Astronomen haben die Bildhauer-Galaxie, auch bekannt als NGC 253 und anderen produktiven Galaxien, bekannt als Starburst Galaxien, fast ein Jahrzehnt lang studierte. Aber bis das Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) auf Linie in Chile kam, fehlte ihnen die Fähigkeit, das kalte Gas schwer zu sehen, aus denen der Großteil der Masse der galaktischen Winde Umfrage. [Erstaunliche Bilder von ALMA Radioteleskop]

"Manchmal ist es einfach, eine schwache Objekt, wenn es von selbst, aber viel schwieriger, wenn es ist mitten in einem komplexen Hintergrund ist zu sehen," sagte Hauptautor Alberto Bolatto von der University of Maryland in College Park SPACE.com per e-Mail.

Die riesigen Radioteleskop ALMA ändert das Spiel.

"Kleine, schwache Details in einer hellen, komplizierte Struktur System wiederherstellen können,", sagte Bolatto und fügte hinzu, dass Wissenschaftler bislang verborgene molekulare Gas studieren können.

NGC 253 liegt 11,5 Millionen Lichtjahre von der Sonne entfernt, der nächste Starburst-Galaxie oder unserer eigenen Milchstraße. Seine Position in den südlichen Himmel macht es ein hervorragendes Ziel für ALMA. Das Team war in der Lage, mit nur 16 der Antennen im ersten Zyklus das Teleskop zur Verfügung zu stellen; letztlich wird ALMA 66 Antennen umfassen.

Superbubbles weht

Sterne bilden sich aus reichen Gas, das zusammen fällt, wie Schwerkraft das Material komprimiert. Aber wenn zusammen gepackt, die jungen Sterne sind gewalttätig. Bisherige Beobachtungen der Bildhauer-Galaxie offenbart "Superbubbles," Schalen von Gas um Tausende oder Zehntausende von jungen Sternen-Cluster erweitern. Ströme der Gasstrom aus der Superbubbles, schließlich zu den äußeren Rändern der Galaxie Reisen.

"Diese hellen Sterne starke Winde aus ihrer Photospheres, welche gegen die umliegenden molekularen Wolke aus denen sie gebildet und starten eine Blase aufblasen," sagte Bolatto.

Die Stars Leben kurz, hell, viel stärker als die Sonne scheint, aber dauert nur ein paar Millionen Jahren vor seinem Tod einen gewaltsamen Tod. Wenn sie in einer brillanten Supernova explodieren, bieten sie einen starken Stoß, der schiebt das Gas wegnehmen.

"Wir denken, dass die molekularen Gases seinen ersten"Kick"auf diese Weise bekommt,", sagte Bolatto. "Einmal wird es hoch über die Ebene der Galaxie, es wird abgeholt und"Pannen eine Fahrt"mit dem heißen Wind."

Je nachdem, wie weit die Gas-Reisen und wie schnell es geht, es sich im galaktischen Halo zurückerobert finden kann erweitert die diffuse Material, die Galaxien umgibt. Schließlich fällt das Gas zurück in das Innere der Galaxie, wo es zu Stars gemacht werden kann. Aber es könnte Millionen von Jahren vor der Rückkehr.

Schnell genug Wind könnte das Material aus der Galaxie völlig, den Kraftstoff zu bilden die nächste Generation für immer aus erreichen.

Die heiße ionisierte Winde streaming von Galaxien wie NGC 253 glänzen, und Wissenschaftler haben studiert sie seit fast einem Jahrzehnt. Aber diese Winde sind dünn, und nicht die Masse tragen Astronomen vermutet wurde verlassen.

"Molekulare Winde viel kälter werden können — zehn Grad Kelvin – und Dichter, und als Folge, können sie eine große Masse, bewegen" Bolatto sagte.

Die kalten Winde waren schwächer als ihre heißer Begleiter und benötigt ein Instrument wie ALMA herausgreifen. Frühere Arbeiten auf dem Galaxy angegeben das Vorhandensein eines Kaltgas-Wind, so dass es ein ausgezeichnetes Objekt zu studieren.

Die Forschung wird im Juli 24 Online-Version der Zeitschrift Nature beschrieben.

Die fehlende Masse

Der schnelle Verlust der Gas könnte dazu beitragen, ein kosmisches Mysterium erklären. Nach Simulationen der Evolution des Universums sollten weitere Hochamt Galaxien existieren, als Wissenschaftler beobachtet haben. Mit genügend kalt molekularem Gas auf der Flucht stünde Sternentstehung sogar in den produktivsten Galaxien schneller auftreten würde, wenn sie Zugriff auf das ursprüngliche Material hatten. [Star Quiz! Testen Sie Ihre stellaren Smarts]

Studieren die Kohlenmonoxid-Moleküle in NGC 253, Bolatto und sein Team waren in der Lage, festzustellen, dass so viel wie neun Sonnenmassen – neun Mal die Masse der Sonne — gestreamt von Sternentstehung Regionen. Mit einer solchen Geschwindigkeit würde die Galaxie durch die Versorgung mit Gas innerhalb der nächsten 60 Millionen Jahre brennen.

Gefangen in einem Teufelskreis Schleife, beschleunigen die Sterne ihren Weg durch ihre schnelle Formationsperiode. Als Sternentstehung Rampen auf mehr Gas rausgeschmissen. Wenn genügend Material entfernt wird, wird die stellaren Bildungsrate verlangsamen, da die Menge des kalten Gases aus dem System geworfen werden.

"Aber bis dahin wird der Schaden", sagte Bolatto. "Viel des Materials, die sonst gegangen wäre, in Sterne werden auf dem Weg zum Halo der Galaxie, oder verlassen sie. Damit diese Sterne nie bilden, oder vielleicht viel bilden, viel später, verlangsamt sich das Wachstum der stellaren Masse der Galaxie."

Heute, das ALMA-Observatorium verfügt über 66 12 und 7-Meter-Teleskope und Bolatto und sein Team schon mal auf das volle Teleskop auf NGC 253 Nachfolgebeobachtungen durchführen. Sie wollen auch anderen Galaxien voraussichtlich kalte molekularen winden sich rühmen, zu betrachten.

"Meine Mitarbeiter und ich möchte verstehen, wie das Universum entstanden ist, wie es heute ist," sagte er. "Das erfordert, besser zu verstehen, wie Galaxien entstehen und sich entwickeln."

Diese Geschichte wurde von zur Verfügung gestellt SPACE.com, eine Schwester-site zu LiveScience. Folgen Sie uns @Spacedotcom , Facebook und Google + .