Supernova plahvatused ja koletu musta augu joad hajutavad ühe galaktika tähetekkegaasi, viies hiljuti ühinenud galaktika uue uuringu kohaselt dramaatilise muundumise spiraalsest galaktilisest noorusest eakateks elliptilisteks. Jahe gaas, kütus, millest uued tähed moodustuvad, on galaktika nooruse ja elujõu jaoks ülitähtis. Kuid supernoova plahvatused võivad alustada tähtede moodustumise langust ja siis supermassiivsest mustast august tekkinud lööklained lõpetavad töö, muutes spiraalsed galaktikad “punasteks ja surnud” elliptilisteks.
Astronoomide arvates on nad tuvastanud hiljuti ühinenud galaktika NGC 3801, kus see gaasikaotus on just alanud. Kasutades NASA Galaxy Evolution Exploreri (GALEX) ultraviolettvaatlusi ja hulgaliselt muid vahendeid, täidavad uued leiud olulise lünga praeguses galaktilise evolutsiooni mõistmises.
"Oleme sattunud galaktikasse hävitades selle uutele tähtedele mõeldud gaasilise kütuse ja marssides edasi punaseks ja surnud galaktika tüübiks," ütles kuningliku astronoomia kuuväljaannete uue teate juhtiv autor Ananda Hota. Ühiskond. "Oleme leidnud olulise puuduoleva detaili, et ühendada ja lahendada selle galaktika evolutsiooni faasi mõistatus."
On juba ammu teada, et gaasirikkad spiraalgalaktikad nagu meie Linnutee purunevad kokku, et luua elliptilisi galaktikaid, nagu seda on uuringus täheldatud. Nendel suurtel ümmargustel galaktikatel on väga vähe tähte moodustunud.
Galaktikate keskpunktides asuvad supermassiivsed mustad augud võivad süttida, kui galaktika ühinemisel on neid gaas. Kui hiiglaslik must auk toidab, tulistavad sellest välja kolossaalsed ainejoad, mis tekitab nn aktiivse galaktilise tuuma. Teooria kohaselt soojendavad nende düüside lööklained ja hajutavad külma gaasi reservuaarid elliptilistes galaktikates, takistades sel viisil uute tähtede kujunemist.
NGC 3801 näitab sellise protsessi märke. See galaktika on ainulaadne selle poolest, et on selgelt näha varasema ühinemise tõendeid, ja keskmisest musta augu düüsidest pärit lööklained on hakanud levima üsna hiljuti. Teadlased kasutasid galaktika tähtede vanuse määramiseks ja evolutsiooniajaloo dešifreerimiseks Galaxy Evolution Explorerit. Ultraviolettvaatluste põhjal võib järeldada, et NGC 3801 täheke on viimase 100–500 miljoni aasta jooksul välja kujunenud, näidates, et galaktika on tõepoolest hakanud oma noorpõlveaastaid maha jätma. Paljude uute, uute siniste tähtede puudumine muudab NGC 3801 nähtavas valguses kollakaks ja punakaseks ning on seega keskealine.
Mis põhjustab galaktika vananemist ja vähem tähtede moodustamist? Lühikese elueaga sinised tähed, mis tekkisid kohe pärast selle ühinemist teise galaktikaga, on juba puhunud supernoovadena. NASA Hubble'i kosmoseteleskoobi andmed näitasid, et need täheplahvatused on käivitanud kuumutatud gaasi kiire väljavoolu NGC 3801 keskregioonidest. See väljavool on hakanud külma gaasi varud riigist välja saatma ja seega vähendanud NGC 3801 üldist tähetegevust.
Teatav tähe moodustumine toimub endiselt NGC 3801-s, nagu on näidatud Galaxy Evolution Exploreri poolt jälgitavates ultraviolettkiirguse lainepikkustes ja NASA Spitzeri kosmoseteleskoobi abil tuvastatud infrapunakiirguse lainepikkustel. Kuid nooruse viimane värelus kustutatakse peagi musta augu düüsidest pärit kolossaalsetest lööklainetest, mida NASA Chandra röntgeniseirekeskuses nähti röntgenvalguses. Need lööklained kiirgavad galaktika keskmest väljapoole kiirusega ligi kaks miljonit miili tunnis (ligi 900 kilomeetrit sekundis). Lained jõuavad NGC 3801 välisosadeni umbes 10 miljoni aasta pärast, hajutades järelejäänud jaheda vesinikgaasi ja muutes galaktika tõeliselt punaseks ja surnuks.
Astronoomide arvates toimub üleminek NGC 3801 puhul varakult - gaasirikaste galaktikate ühinemisest vana välimusega ellipsi tõusuni -, mis toimub kosmilises ajakavas väga kiiresti.
“Tähtede moodustumise summutamine aktiivse galaktilise tuuma tagasiside abil toimub tõenäoliselt kõigest miljard aastat. See pole kuigi pikk, võrreldes tüüpilise suure galaktika 10 miljardi aasta vanusega, ”ütles Hota. "Keskmise musta augu põhjustatud plahvatusohtlik lööklaine on nii võimas, et see võib dramaatiliselt muuta kogu galaktika edasist arengukäiku."
Täiendavad tähelepanekud optilise valguse uuringu jaoks on pärit Sloan Digital Sky Survey uuringust ja raadiosaatja abil, kasutades New Mexico New York'i väga suurt massiivi.
Hota on Indias Pune'is astronoom, viis uuringu järeldoktorina välja Taiwani Taipei ülikoolis Academia Sinica astronoomia ja astrofüüsika instituudis.
