Astronomowie odkryli galaktykę, która prawie ze stu procentową skutecznością przetwarza gaz w gwiazdy. Jest to bardzo rzadko spotykana faza ewolucji galaktyki, którą cechuje niesamowita gwałtowność i burzliwość. Odkrycia dokonano przy pomocy trzech instrumentów: IRAM Plateau de Bure - interferometru znajdującego się we Francuskich Alpach, Wide-field Infrared Survey Explorer - teleskopu kosmicznego NASA pracującego w zakresie podczerwonym oraz Kosmicznego Teleskopu Hubble’a.
“Galaktyki spalają gaz jak silniki samochodowe paliwo. Większość galaktyk ma jednak bardzo słabo wydajne silniki. Oznacza to, że produkują gwiazdy w tempie znacznie poniżej teoretycznego górnego limitu,” wyjaśnia Jim Geach z McGill University, główny autor badań prezentowanych na łamach czasopisma Astrophysical Journal Letters.
Odkryta galaktyka, SDSSJ1506+54, niczym wyścigowy samochód, przerabia gaz w gwiazdy w tempie tak szybkim jak to tylko możliwe. Naukowcy natrafili na nią przy okazji prac nad danymi przeglądu całego nieba z satelity WISE. Galaktyka bardzo mocno świeci w zakresie podczerwonym i dlatego łatwo została zauważona na tle innych galaktyk.
SDSSJ1506+54 produkuje gwiazdy w tempie setki razy większym niż nasza Droga Mleczna. Obserwacje teleskopem Hubble’a pokazały, że galaktyka jest bardzo zwarta i większość promieniowania pochodzi z regionu o rozmiarze około kilkuset lat świetlnych. Zatem cała produkcja odbywa się w obszarze, którego rozmiar stanowi zaledwie ułamek średnicy Drogi Mlecznej. To jest formacja gwiazdowa w wydaniu ekstremalnym!
W dalszej części badań naukowcy wykorzystali interferometr IRAM Plateau de Bure do zmierzania ilości gazu w nowo odkrytym obiekcie. Naziemny teleskop rejestruje światło milimetrowe pochodzące z tlenku węgla i dzięki temu udało się wyznaczyć ilość wodoru, który jest głównym paliwem dla gwiazd. Łącząc tempo formowania gwiazd, wyznaczone z obserwacji teleskopem WISE, oraz masę gazu oszacowaną przez IRAM, naukowcy wyliczyli miarę efektywności formowania gwiazd.
Wynik obliczeń pokazał, że efektywność formowania gwiazd jest zbliżona do maksymalnej teoretycznej granicy, zwanej limitem Eddingtona. W regionach galaktyki, gdzie nowe gwiazdy się rodzą, fragmenty obłoków gazowych zapadają się pod wpływam grawitacji. Kiedy gaz staje się coraz bardziej gęsty i w końcu dochodzi do zainicjowania fuzji jądrowej rodzi się nowa gwiazda. W tym samym czasie, wiatr oraz promieniowanie z gwiazd może powodować zatrzymanie się formownia kolejnych gwiazd, ponieważ wywiera ciśnienie na otaczający gaz i przeciwdziała grawitacyjnemu zapadaniu się materii.
Limit Eddingtona to graniczny punkt, w którym siła grawitacji ściskająca gaz jest równoważona przez ciśnienie na zewnątrz pochodzące z innych gwiazd. Powyżej limitu Eddingtona obłoki gazu są rozdmuchiwane, zatrzymując tym samym formowanie gwiazd. W obserwacjach galaktyki widać, że gaz jest wyrzucany z galaktyki z prędkością około 500 km/s. Możliwe, że to właśnie silne promieniowanie pochodzące z nowo powstałych gwiazd napędza ten wiatr.
Dlaczego jednak SDSSJ1506+54 jest taka wyjątkowa? Naukowcom udało się przyłapać galaktykę w trakcie bardzo krótkotrwałej fazy ewolucji galaktyki, która najprawdopodobniej została zainicjowana przez zlanie się dwóch galaktyk. Formacja gwiazdowa jest tak burzliwa, że zaledwie w ciągu dziesiątek milionów lat, stanowiący ułamek w życiu galaktyki, gaz zostanie całkowicie zużyty, a galaktyka stanie się dojrzałą masywną galaktyką eliptyczną.
Artykuł: J. E. Geach i in. "A REDLINE STARBURST: CO(2-1) OBSERVATIONS OF AN EDDINGTON-LIMITED GALAXY REVEAL STAR FORMATION AT ITS MOST EXTREME" The Astrophysical Journal Letters Volume 767 Number 1 2013
Źródło: Hubert Siejkowski | phys.org
Na zdjęciu: Mała czerwona kropka na tym obrazie to jedna z najefektywniej produkujących gwiazdy galaktyk. Obraz galaktyki pochodzi z kosmicznego teleskopu Wide-field Infrared Survey Explorer należącego do NASA, który jako pierwszy ją zauważył. Źródło: NASA/JPL-Caltech/STScI/IRAM
(Tekst ukazał się pierwotnie w serwisie Orion, którego zasoby zostały włączone do portalu Urania)
