Impresia unui artist despre un Superwind într-o tânără galaxie masivă. Credit imagine: PPARC / David Hardy. Faceți clic pentru a mări
O echipă de astronomi, condusă de Universitatea din Durham, a descoperit urma unei explozii spectaculoase într-o galaxie aflată la 11,5 miliarde de ani lumină. Observațiile lor, raportate astăzi (14 iulie 2005) în jurnalul Nature oferă cele mai directe dovezi ale unei galaxii fiind aproape sfâșiate de explozii care produc un flux de material de mare viteză cunoscut sub numele de „Superwinds”. Observațiile au fost făcute cu ajutorul telescopului William Herschel de 4,2 metri de pe La Palma, în care Marea Britanie este un actor major.
Prin Superwinds, se consideră că galaxiile aruncă o parte semnificativă din gazul lor în spațiul intergalactic, cu viteze de până la câteva sute de mile pe secundă. Forța motrice din spatele lor este explozia multor stele masive în timpul unei explozii intense de formare de stele la începutul vieții galaxiei, posibil asistată de energie dintr-o gaură neagră super masivă care crește în inima ei.
Superwind-urile sunt vitale pentru teoria formării galaxiilor din mai multe motive: în primul rând, ele limitează dimensiunile galaxiilor prin împiedicarea formării de stele - fără ele modelele teoretice indică galaxii mult mai strălucitoare decât se văd de fapt în revista Space. În al doilea rând, ele transportă elemente grele - praful de stele - departe de locurile lor de producție de stele în spațiul intergalactic, oferind materie primă pentru planetele și viața din Univers. În timp ce teoriile preziceau că există supraviețuiri de acest fel, exemple observate anterior au fost fenomene mult mai mici în galaxiile din apropiere. Aceste observații oferă unele dintre cele mai directe dovezi pentru existența unor superlindri la scară largă, la nivel de galaxie, până acum în istoria Universului.
Descoperirea Superwind-ului s-a făcut prin observarea gazului din haloul unei galaxii (cunoscut sub numele de „LAB-2”), care la peste 300.000 de ani-lumină este de aproximativ trei ori mai mare decât discul propriei noastre galaxii Calea Lactee. Astronomii au descoperit că lumina provenită de la gazul cu hidrogen care strălucește cald este întunecată într-un mod foarte specific pe întreaga galaxie.
„Credem că întunecarea este cauzată de o coajă de material răcit, care a fost măturat din împrejurimi de o explozie Superwind în toată galaxia”, a spus dr. Richard Wilman de la Universitatea din Durham. „Pe baza uniformității absorbției de-a lungul galaxiei, se pare că explozia a fost declanșată cu câteva sute de milioane de ani mai devreme. Acest lucru permite timp pentru ca gazul să se răcească și să încetinească de la viteza mare de ejecție și, astfel, să producă absorbția. După cum o vedem, coaja este probabil la câteva sute de mii de ani lumină în fața galaxiei sale părinte ”, a adăugat dr. Wilman.
Astronomii au fost mult timp încurcați de ce elementele cheie pentru formarea planetelor și în cele din urmă viața (cum ar fi carbonul, oxigenul și fierul) sunt atât de larg distribuite în întregul Univers; la numai 2 miliarde de ani de la Big Bang, regiunile cele mai îndepărtate ale spațiului intergalactic s-au îmbogățit cu ele. Superwind observat în această galaxie arată modul în care astfel de unde explozive pot călători prin spațiu transportând elementele formate adânc în galaxii.
Crucială pentru descoperire și interpretarea acesteia a fost capacitatea de a obține informații detaliate despre gazul în două dimensiuni pe întreaga galaxie. Acest lucru a fost posibil printr-o tehnică cunoscută sub numele de spectroscopie integrală de câmp, care a ajuns doar la maturitate pe cele mai mari telescoape din lume.
Dr. Joris Gerssen, un membru cheie al echipei din Durham, explică: „Majoritatea spectroscopiei astronomice se realizează prin plasarea unei mici deschideri sau a unei fante înguste pe țintă, ceea ce pentru surse complexe, extinse, cum ar fi această galaxie, oferă o imagine destul de incompletă” .
Pentru a depăși acest lucru, astronomii au folosit un spectrograf de câmp integral numit „Sauron” pentru un sondaj amplu asupra galaxiilor din apropiere, construit la Observatoire de Lyon de o colaborare a astronomilor francezi, olandezi și britanici.
„Sauron este cu adevărat unic și eficiența ridicată înseamnă că poate rezista la instrumentele de pe cele mai mari telescoape din lume, unele de două ori mai mari decât telescopul William Herschel. Cu toate acestea, distanța pură a galaxiei noastre țintă a însemnat că Sauron a trebuit să o privească timp de peste 15 ore pentru a face această descoperire ”.
„Sauron ne-a furnizat cele mai bune dovezi pentru o ieșire extinsă dintr-o galaxie aflată într-un uriaș izbucnire de stele. Aceste măsurători sunt printre primii pași către înțelegerea fizicii formării galaxiei. 8m telescoape; acestea vor sonda procesul de formare a galaxiilor chiar și mai devreme. "
Până în prezent, dovezi observaționale pentru Superwinds în galaxii tinere din Universul îndepărtat au fost în mare măsură indirecte și circumstanțiale; eforturile s-au concentrat pe căutarea semnăturilor lor statistice subtile în sondajele mari ale galaxiilor și gazelor intergalactice.
Potrivit prof. Richard Bower, de la Institutul de Cosmologie Computațională de la Universitatea din Durham, care a inițiat cercetarea, „Astronomii au observat ieșiri de mare viteză în galaxii îndepărtate cu stele, timp de câțiva ani, dar niciodată nu am reușit să le măsurăm scara din observațiile unei singure galaxii. Profitând de sursa de emisie extrem de extinsă a acestei galaxii, putem vedea ieșirea ca un fel de siluetă împotriva întregii galaxii. Acest lucru sugerează că Superwind-urile sunt cu adevărat la scară largă la nivel de galaxie și că acestea sunt la fel de importante pe care le impun teoriile noastre. "
Sursa originală: Comunicat de presă PPARC
