Miksi tämä galaksi loi tähtiä ja muuttui sitten passiivisiksi?
Taiteilijan käsitys XMM-2599: stä, massiivisesta galaksista, joka on täynnä uusien tähtien muodostamiseen tarvittavaa pölyä. XMM-2599 saattoi näyttää tältä näkyvissä valossa, kun se oli nopeassa tähtien muodostumisvaiheessa. Kuva kauttaNRAO/ AUI/ NSF/ B.Saxton.
Kansainvälinen tähtitieteilijäryhmä, jota johtavat tutkijat Kalifornian yliopistossa, Riverside,sanoihelmikuuta 2020, että he havaitsivat suurengalaksivarhaisessa maailmankaikkeudessa, joka on täytynyt kokea raivokkaasti tähtien muodostumisen, ja muuttuu sitten selittämättömästi passiiviseksi vain 800 miljoonan vuoden kuluttua. Galaksi on merkitty XMM-2599. He käyttivät W. M. Keckin observatorioaValkoinen vuoriHavaijilla opiskelemaan sitä. He sanovat näkevänsä galaksin sellaisena kuin se oli silloin, kun maailmankaikkeutemme oli vain 1,8 miljardia vuotta vanha eli vain 13% sen nykyisestä iästä. He ihmettelevät, kuinka se muodosti niin monta tähteä niin nopeasti - noin 300 miljardia tähteä, kun he katsoivat sitä - ja myös miksi se sitten lopetti tähtien muodostamisen. Lisäksi he ihmettelevät, miltä tämä galaksi voisi näyttää, jos he voisivat nähdä sen nykypäivänä.
Heidän uudettutkimusjulkaistiin helmikuussa 5vertaisarvioitupäiväkirjaAstrophysical Journal Letters.
TähtitieteilijäBenjamin Forrestof UC Riverside on tutkimuksen johtava kirjoittaja. Hän sanoi alausunto:
Jo ennen kuin maailmankaikkeus oli 2 miljardia vuotta vanha, XMM-2599 oli jo muodostanut yli 300 miljardin auringon massan, mikä teki siitä ultramassiivisen galaksin [tuolle maailmankaikkeuden historian ajanjaksolle]. Huomattavampaa on, että osoitamme, että XMM-2599 muodosti suurimman osan tähdistään valtavassa vimmassa, kun maailmankaikkeus oli alle miljardi vuotta vanha, ja muuttui sitten passiiviseksi, kun maailmankaikkeus oli vain 1,8 miljardia vuotta vanha.
Universumin aikajana, jossa aika kulkee vasemmalta oikealle tässä kaaviossa. Maailmankaikkeuttamme edustaa milloin tahansa levyn muotoinen ”viipale” kaaviosta. Kuva Wikimedia Commonsin kautta.
TähtitieteilijäGillian WilsonUC Riverside kommentoi:
Tässä aikakaudessa hyvin harvat galaksit ovat lakanneet muodostamasta tähtiä, eikä yksikään ole niin massiivinen kuin XMM-2599. Pelkästään ultramassiivisten galaksien, kuten XMM-2599, olemassaolo osoittautuu haastavaksi numeerisille malleille. Vaikka tällaiset massiiviset galaksit ovat uskomattoman harvinaisia tällä aikakaudella, mallit ennustavat ne. Ennustettujen galaksien odotetaan kuitenkin muodostavan aktiivisesti tähtiä.
XMM-2599: stä tekee niin mielenkiintoisen, epätavallisen ja yllättävän se, että se ei enää muodosta tähtiä, ehkä siksi, että se lakkasi saamasta polttoainetta taimusta aukkoalkoi syttyä.
Tuloksemme vaativat muutoksia siihen, miten mallit sammuttavat tähtien muodostumisen varhaisissa galakseissa.
Gillian Wilson (vasemmalla) ja Benjamin Forrest I.Pittalwala/ UC Riversiden kautta.
Joukkue käyttispektroskooppinenhavainnot XMM-2599: n yksityiskohtaisten mittausten tekemiseksi. He päättivät, että galaksin on täytynyt muodostaa tähtiä yli 1000 nopeudellaauringon massatvuodessa parhaimmillaan, ja he kutsuivat tätä korkoa:
… Erittäin korkea osuustähtien muodostuminen. Sitä vastoinLinnunratamuodostaa noin yhden uuden tähden vuodessa.
Koska näemme tämän galaksin hyvin kaukaa, näemme sen sellaisena kuin se oli hyvin kauan sitten. Tähtitieteilijät sanoivat, että on mielenkiintoista spekuloida, mitä tapahtuu XMM-2599: lle sen kehittyessä koko ajan. Wilson kommentoi:
Olemme saaneet XMM-2599: n passiiviseen vaiheeseensa. Emme tiedä, mitä siitä tulee nykypäivänä. Tiedämme, ettei se voi menettää massaa. Mielenkiintoinen kysymys on, mitä sen ympärillä tapahtuu. Voisiko se ajan myötä houkutella gravitaatiolla lähellä olevia tähtien muodostavia galakseja ja muodostua kirkkaasta galaksien kaupungista?
Toisin sanoen, tuleeko tästä suhteellisen massiivisesta galaksista varhaisessa maailmankaikkeudessa galaksiryhmän sydän? KirjailijaMichael CooperUC: n Irvinen mukaan tämä tulos on vahva mahdollisuus. Hän kommentoi:
Ehkä seuraavien 11,7 miljardin vuoden kosmisen historian aikana XMM-2599: stä tulee yhden kirkkaimman ja massiivisimmangalaksijoukkojakohdassapaikallinen universumi. Vaihtoehtoisesti se voisi jatkaa olemassaoloaan eristyksissä. Tai meillä voisi olla skenaario, joka on näiden kahden tuloksen välissä.
On selvää, että kysymyksiä on monia. Tiimi aikoo jatkaa XMM-2599-havaintojensa esittämistä Keckin observatoriossa.
Tämä kuvajoukko näyttää XMM-2599: n mahdollisen kehityksen massiivisesta, pölyisestä, tähtiä muodostavasta galaksista (vasemmalla) epäaktiiviseksi punaiseksi galaksi (keskelle) ja sitten ehkä muuttumasta kirkkaaseen klusterigalaksiin (oikea). Kuva NRAO: n kautta/W. M. Keckin observatorio/ B.Saxton/ NASA/ R.Foley/ M.Postman.
Bottom line: Tähtitieteilijät tekivät yksityiskohtaisen tutkimuksen galaksista XMM-2599 ja päättivät, että sen massa oli yli 300 miljardia aurinkoa. Tämä galaksi on kuitenkin olemassa, kun useimmissa muissa galakseissa on vähemmän tähtiä, kun maailmankaikkeus oli vain 13% sen nykyisestä iästä. Miksi - lyhyen äärimmäisen tähtienmuodostuksen jälkeen - tämä galaksi haihtui salaperäisesti? Ja miltä se nyt näyttäisi, jos voisimme nähdä sen nykypäivänä?