Khi một thiên hà tạo ra quá nhiều ngôi sao quá nhanh, nó sẽ làm giảm khả năng tạo ra các ngôi sao trong tương lai. Bây giờ các nhà thiên văn học đã có những hình ảnh chi tiết đầu tiên về hành vi thiên hà tự giới hạn này.
Trong hệ thống NGC 253, các nhà thiên văn học quan sát dòng chảy của vật chất ngăn chặn sự ra đời của các ngôi sao.
Các nhà thiên văn học từ lâu đã cho rằng khi một thiên hà tạo ra quá nhiều ngôi sao quá nhanh, nó sẽ làm giảm đáng kể khả năng tạo ra các ngôi sao trong tương lai. Giờ đây, một nhóm các nhà thiên văn học bao gồm Fabian Walter từ Viện Thiên văn học Max Planck đã có thể có được những hình ảnh chi tiết đầu tiên về loại hành vi thiên hà tự giới hạn này: một dòng khí phân tử, nguyên liệu thô cần thiết cho sự hình thành sao. đến từ các khu vực hình thành sao trong Thiên hà Điêu khắc (NGC 253). Các quan sát được thực hiện với mảng kính thiên văn ALMA mới được vận hành ở Chile.
Hình ảnh màu sai của dữ liệu được thu thập bởi ALMA của thiên hà starburst NGC 253. Màu sắc mã hóa thông tin về cường độ ánh sáng nhận được từ khí, từ ánh sáng mờ hơn cho thấy bức xạ sáng hơn màu đỏ. Hình dung này và tương tự đã giúp các nhà thiên văn học xác định dòng chảy phân tử nổi lên từ các ngôi sao trung tâm trong thiên hà này. Hình ảnh này là hình ảnh bìa của số ra ngày 25 tháng 7 năm 2013 của tạp chí Nature. Tín dụng: E. Rosolowsky -Đại học của Alberta
Các thiên hà - hệ thống chứa tới hàng trăm tỷ ngôi sao, như thiên hà Milky Way của chúng ta - là các khối xây dựng cơ bản của vũ trụ. Một mục tiêu đầy tham vọng của thiên văn học đương đại là tìm hiểu cách thức các thiên hà phát triển từ các thiên hà nguyên sinh đầu tiên ngay sau vụ nổ lớn cho đến hiện tại. Một câu hỏi quan trọng liên quan đến sự hình thành sao: điều gì quyết định số lượng sao mới sẽ hình thành trong một thiên hà?
Một thành phần quan trọng của các mô hình tiến hóa thiên hà hiện nay là các cơ chế mà sự hình thành sao đang diễn ra thực sự có thể ức chế sự hình thành sao trong tương lai: Khi các ngôi sao mới được hình thành, một phần nhất định của chúng rất lớn. Những ngôi sao khổng lồ tỏa sáng rực rỡ, và bức xạ cực mạnh của chúng thúc đẩy gió sao Stell, luồng khí và plasma có thể đủ mạnh để đẩy khí ra khỏi thiên hà hoàn toàn. Ngoài ra, các ngôi sao lớn kết thúc cuộc sống tương đối ngắn ngủi của chúng trong các vụ nổ ngoạn mục (siêu tân tinh), ném vỏ ngoài của chúng - và bất kỳ vật liệu bổ sung nào có thể cản đường chúng - ra ngoài vũ trụ. Do đó, sự hình thành sao chuyên sâu, được biết đến như một ngôi sao ngôi sao, và sự hình thành của nhiều ngôi sao lớn, có thể cản trở sự phát triển của các thế hệ sao trong tương lai. Rốt cuộc, khí phân tử được văng ra khỏi một thiên hà không thể đóng vai trò là nguyên liệu thô để tạo ra những ngôi sao mới cho thiên hà. Có một giới hạn cho sự tăng trưởng của thiên hà.
Cho đến nay, rất tốt - nhưng những gì còn thiếu là bằng chứng quan sát trực tiếp cho các ngôi sao phát ra dòng khí phân tử. Cho đến tận bây giờ, đó là khi một nhóm các nhà thiên văn học được dẫn dắt bởi Alberto Bolatto từ Đại học Maryland ở College Park đã quan sát thiên hà đầy sao NGC 253.
NGC 253, còn được gọi là Nhà điêu khắc Galaxy, là một thiên hà xoắn ốc nằm trong chòm sao Điêu khắc trên bầu trời phía Nam. Với khoảng cách 11 triệu năm ánh sáng, đây là một trong những nước láng giềng liên ngân hà gần hơn và là thiên hà hình sao gần nhất có thể nhìn thấy từ bán cầu nam. Sử dụng kính thiên văn hỗn hợp ALMA, các nhà thiên văn học đã nhắm mục tiêu vào các khu vực trung tâm của NGC 253, nơi diễn ra quá trình sản xuất các ngôi sao mới mạnh nhất và tìm thấy một luồng khí phân tử phát ra theo góc vuông với đĩa thiên hà.
Bolatto, tác giả chính của nghiên cứu hiện đang xuất hiện trên tạp chí Nature, kết luận: Số lượng khí mà chúng ta đo được cung cấp cho chúng ta bằng chứng rất tốt về việc một số thiên hà đang phát triển phun ra nhiều khí hơn so với chúng. rằng mỗi năm, thiên hà phun ra khí với tổng khối lượng gấp 9 lần Mặt trời của chúng ta. Khối lượng bị đẩy ra này lớn hơn khoảng ba lần so với tổng khối lượng của tất cả các ngôi sao được tạo ra bởi NGC 253 mỗi năm (lần lượt, nó lớn hơn nhiều lần so với khối lượng của tất cả các ngôi sao được tạo ra trong thiên hà nhà chúng ta, Dải Ngân hà, mỗi năm) .
Fabian Walter từ Viện Thiên văn học Max Planck, đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết thêm: Đây là một ví dụ điển hình về cách các công cụ mới định hình tương lai của thiên văn học. Chúng tôi đã nghiên cứu khu vực starburst của NGC 253 và các thiên hà starburst khác gần đó trong gần mười năm. Nhưng trước ALMA, chúng tôi không có cơ hội nhìn thấy những chi tiết như vậy. Nghiên cứu đã sử dụng cấu hình ban đầu của ALMA chỉ với 16 ăng ten. Ngay bây giờ, tôi cảm thấy thú vị khi nghĩ ALMA hoàn chỉnh với 66 ăng ten sẽ hiển thị cho loại dòng chảy này!
Thông qua Viện Max Planck