Obserwatorium ESA Herschel podważa dominującą teorię ewolucji galaktyk

Obserwatorium ESA Herschel podważa dominującą teorię ewolucji galaktykOriginal Press Release
Kosmiczne obserwatorium podczerwone Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) Herschel odkryło, że zderzenia między galaktykami wcale nie są niezbędne do inicjowania i prowadzenia przez nie intensywnej produkcji gwiazd.

Obserwatorium Herschel powstało by badać historię powstawania gwiazd poprzez wieki istnienia kosmosu. Jego nowe obserwacje zmuszają nas do zmiany sposobu w jaki postrzegamy historię Wszechświata.

Göran Pilbratt
ESA Herschel Project Scientist

Obserwacje wykonane przez obserwatorium Herschel są wyjątkowe, ponieważ może on rejestrować światło podczerwone w szerokim zakresie co pozwala naukowcom stworzyć pełniejszy obraz narodzin gwiazd niż kiedykolwiek wcześniej. Wiadomo już od kilku lat, że tempo powstawania gwiazd osiągnęło szczyt we wczesnym Wszechświecie, około 10 miliardów lat temu. W tym okresie w niektórych galaktykach gwiazdy powstawały dziesięć lub nawet sto razy szybciej, niż obecne tempo ich produkcji w naszej Galaktyce.

W bliskim, współczesnym, Wszechświecie tak wysokie tempo produkcji gwiazd jest bardzo rzadkie i wydaje się, że zawsze jest powiązane ze zderzeniami pomiędzy galaktykami. To dlatego dotychczas astronomowie sądzili, że również w dawnym Wszechświecie zderzenia galaktyk były przyczyną intensywnej produkcji gwiazd.

David Elbaz, CEA Saclay, Francja wraz ze współpracownikami przeanalizowali dane dostarczone przez obserwatorium Herschel i stwierdzili, że w przeszłości zderzenia galaktyk odgrywały drugorzędną rolę w inicjowaniu produkcji gwiazdy, nawet w tych młodych galaktykach, produkujących gwiazdy w zawrotnym tempie.

Porównując ilość światła podczerwonego emitowanego przez te galaktyki w różnych długościach fali, zespół wykazał, że tempo produkcji gwiazd zależy od ilości gazu jakie zawierają, a nie czy są w trakcie zderzenia się. Gaz jest surowcem służącym do budowy gwiazd a wyniki obserwacji pokazują prosty związek – im więcej gazu zawiera galaktyka, tym więcej produkuje gwiazd.

„Jedynie w galaktykach, które nie mają dostatecznie dużo gazu do dostarczenia gazu i zainicjowania rozbłysku gwiazdotwórczego potrzebne są zderzenia „- mówi dr Elbaz. To właśnie dlatego kolizje są tak ważne dla współczesnych galaktyk, które od 10 miliardów lat produkując gwiazdy wyczerpały własne zapasy surowca do tworzenia kolejnych pokoleń.

Badania przedstawiają bardziej stateczny obraz narodzin gwiazd i ewolucji galaktyk niż dotąd sądzono, w którym większość galaktyk trwa spokojnie w przestrzeni, rosnąc powoli i naturalnie z gazu spływającego do nich z otoczenia.

Źródła:

Herschel paints new story of galaxy evolution

ESA's Herschel infrared space observatory has discovered that galaxies do not need to collide with each other to drive vigorous star birth. The finding overturns this long-held assumption and paints a more stately picture of how galaxies evolve.

The conclusion is based on Herschel's observations of two patches of sky, each about a third of the size of the full Moon.

It's like looking through a keyhole across the Universe – Herschel has seen more than a thousand galaxies at a variety of distances from the Earth, spanning 80% of the age of the cosmos.

These observations are unique because Herschel can study a wide range of infrared light and reveal a more complete picture of star birth than ever seen before.

It has been known for some years that the rate of star formation peaked in the early Universe, about 10 billion years ago. Back then, some galaxies were forming stars ten or even a hundred times more vigorously than is happening in our Galaxy today.  

In the nearby, present-day Universe, such high birth rates are very rare and always seem to be triggered by galaxies colliding with each other. So, astronomers had assumed that this was true throughout history.

Herschel now shows that this is not the case by looking at galaxies that are very far away and thus seen as they were billions of years ago.

David Elbaz, CEA Saclay, France, and collaborators have analysed the Herschel data and find that galaxy collisions played only a minor role in triggering star births in the past, even though some young galaxies were creating stars at furious rates.

By comparing the amount of infrared light released at different wavelengths by these galaxies, the team has shown that the star birth rate depends on the quantity of gas they contain, not whether they are colliding.

Gas is the raw building material for stars and this work reveals a simple link: the more gas a galaxy contains, the more stars are born.

„It's only in those galaxies that do not already have a lot of gas that collisions are needed to provide the gas and trigger high rates of star formation”, says Dr Elbaz.

This applies to today's galaxies because, after forming stars for more than 10 billion years, they have used up most of their gaseous raw material.

The research paints a much more stately picture of star births than before, with most galaxies sitting in space, growing slowly and naturally from the gas they attract from their surroundings.

„Herschel was conceived to study the history of star formation across cosmic time”, says Göran Pilbratt, ESA Herschel Project Scientist.

„These new observations now change our perception of the history of the Universe.”

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *