Para peneliti mengamati aliran besar gas yang membentang jauh melampaui galaksi untuk pertama kalinya – Sains Terkini


Menjelajahi pengaruh angin galaksi dari galaksi jauh yang disebut Makani, Alison Coil dari UC San Diego, David Rupke dari Rhodes College dan sekelompok kolaborator dari seluruh dunia membuat penemuan baru. Diterbitkan dalam Alam, temuan studi mereka memberikan bukti langsung untuk pertama kalinya peran angin galaksi – ejeksi gas dari galaksi – dalam menciptakan media sirkumaksi (CGM). Itu ada di daerah sekitar galaksi, dan memainkan peran aktif dalam evolusi kosmik mereka. Komposisi unik Makani – yang berarti angin di Hawaii – secara unik dipinjamkan ke temuan terobosan.

"Makani bukan galaksi biasa," kata Coil, seorang profesor fisika di UC San Diego. "Itu yang dikenal sebagai merger besar tahap akhir – dua baru-baru ini menggabungkan galaksi besar yang serupa, yang datang bersama karena tarikan gravitasi yang masing-masing rasakan ketika semakin dekat. Penggabungan galaksi sering menyebabkan peristiwa Starburst, ketika jumlah yang substansial gas yang ada di galaksi yang bergabung dikompresi, menghasilkan ledakan kelahiran bintang baru. Bintang-bintang baru itu, dalam kasus Makani, kemungkinan menyebabkan arus besar – baik dalam angin bintang atau pada akhir kehidupan mereka ketika mereka meledak sebagai supernova. "

Coil menjelaskan bahwa sebagian besar gas di alam semesta secara tak dapat dijelaskan muncul di daerah sekitar galaksi – bukan di galaksi. Biasanya, ketika para astronom mengamati sebuah galaksi, mereka tidak menyaksikannya mengalami peristiwa dramatis – merger besar, penataan ulang bintang, penciptaan banyak bintang atau menggerakkan angin besar dan kencang.

"Meskipun peristiwa-peristiwa ini dapat terjadi pada suatu titik dalam kehidupan galaksi, mereka relatif singkat," kata Coil. "Di sini, kita benar-benar menangkapnya dengan baik karena terjadi melalui aliran besar gas dan debu ini."

Coil dan Rupke, penulis pertama makalah itu, menggunakan data yang dikumpulkan dari instrumen Keck Cosmic Web Imager (KCWI) Observatorium W. M. Keck yang baru, dikombinasikan dengan gambar dari Teleskop Luar Angkasa Hubble dan Array Milimeter Besar (ALMA) Atacama, untuk menarik kesimpulan mereka. Data KCWI memberikan apa yang oleh para peneliti disebut "deteksi menakjubkan" dari gas oksigen terionisasi ke skala yang sangat besar, jauh melampaui bintang-bintang di galaksi. Itu memungkinkan mereka untuk membedakan aliran gas cepat yang diluncurkan dari galaksi beberapa juta tahun yang lalu, dari aliran gas yang diluncurkan ratusan juta tahun sebelumnya yang sejak itu melambat secara signifikan.

"Aliran keluar sebelumnya telah mengalir ke jarak yang jauh dari galaksi, sedangkan aliran cepat, arus baru-baru ini tidak punya waktu untuk melakukannya," dirangkum Rupke, profesor fisika di Rhodes College.

Dari Hubble, para peneliti memperoleh gambar bintang-bintang Makani, yang menunjukkannya sebagai galaksi besar dan padat yang dihasilkan dari penggabungan dua galaksi yang terpisah. Dari ALMA, mereka bisa melihat bahwa aliran itu mengandung molekul dan juga atom. Set data menunjukkan bahwa dengan populasi campuran bintang tua, paruh baya dan muda, galaksi mungkin juga mengandung lubang hitam supermasif yang menutupi debu yang dikaburkan. Ini menunjukkan kepada para ilmuwan bahwa sifat dan rentang waktu Makani konsisten dengan model teoritis angin galaksi.

"Dalam hal ukuran dan kecepatan perjalanan mereka, kedua arus tersebut konsisten dengan penciptaannya oleh peristiwa-peristiwa starburst masa lalu ini; mereka juga konsisten dengan model-model teoritis tentang seberapa besar dan cepat angin seharusnya jika diciptakan oleh starburst. Jadi pengamatan dan teori setuju dengan baik di sini, "kata Coil.

Rupke memperhatikan bahwa bentuk jam pasir dari nebula Makani sangat mengingatkan pada angin galaksi serupa di galaksi lain, tetapi angin Makani jauh lebih besar daripada galaksi lain yang diamati.

"Ini berarti bahwa kita dapat mengonfirmasi itu benar-benar memindahkan gas dari galaksi ke wilayah sirkumaksi di sekitarnya, serta menyapu lebih banyak gas dari sekitarnya saat bergerak keluar," jelas Rupke. "Dan itu bergerak sangat banyak – setidaknya satu hingga 10 persen dari massa seluruh galaksi yang terlihat – dengan kecepatan sangat tinggi, ribuan kilometer per detik."

Rupke juga mencatat bahwa sementara para astronom berkumpul pada gagasan bahwa angin galaksi penting untuk memberi makan CGM, sebagian besar bukti berasal dari model teoritis atau pengamatan yang tidak mencakup seluruh galaksi.

"Di sini kita memiliki seluruh gambar spasial untuk satu galaksi, yang merupakan ilustrasi luar biasa dari apa yang orang harapkan," katanya. "Keberadaan Makani memberikan salah satu jendela langsung pertama ke bagaimana sebuah galaksi berkontribusi terhadap pembentukan dan pengayaan kimia CGM yang berkelanjutan."

Studi ini didukung oleh National Science Foundation (hibah kolaboratif AST-1814233, 1813365, 1814159 dan 1813702), NASA (penghargaan SOF-06-0191, dikeluarkan oleh USRA), Rhodes College dan Royal Society.

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.