銀河の星形成の終焉、不活発な段階への移行、ひいては銀河の比喩的な「死」を引き起こすプロセスは、しばらくの間、天文学者や天体物理学者にとって謎でした。多くの研究者は、「銀河の死」は大量のガスの放出から始まると信じていますが、これまでのところ、研究者はこのような量の星形成燃料が放出されたという証拠を捉えることができませんでした.したがって、この銀河の真髄への移行がどのように起こるかの確認もまたとらえどころのないものであることが証明されています.
現在、国際的な天文学者チームが を使用しています。 チリの砂漠地帯にあるアタカマ大型ミリ波サブミリ波観測装置（ALMA）は、このような大量のガスの放出が進行している遠方の銀河を見つけます。
「アルマ望遠鏡を使用して、遠く離れた銀河 ID2299 を発見しました。この銀河は、冷たいガス貯留層の約半分を銀河から放出しています」と、ダラム大学銀河外天文学センターのアナグラツィア プグリシ氏は、この研究は ZME Science に語っています . 「遠方の宇宙にある典型的な大質量星形成銀河が、大規模な冷たいガスの噴出によって「死」に瀕しているのを観測したのはこれが初めてです。」
ID2299 は非常に離れているため、ID2299 が発する光が地球に到達するまでに 90 億年かかります。つまり、チームは、宇宙が誕生してわずか 45 億年しか経っていない時期に ID2299 を観測できたことを意味します。
ID2299 (天の川銀河と同様の質量を持つ銀河) が経験しているガス放出率は、年間 10,000 太陽に相当し、その総冷たいガス含有量の驚異的な 48% を除去します。これに加えて、銀河は今でも急速に星を形成しています。これは、私たちの銀河の星形成速度の数百倍です。
Puglisi は、銀河の核領域での大量の星形成とともに、ガスの噴出が最終的に新しい星を作るために必要な燃料を銀河から奪うことになると説明しています。
ジャーナル Nature Astronomy の最新版に掲載されたチームの研究 、天文学の 3 つの「最初」を表しているため、重要です。 「遠方の宇宙にある典型的な大質量星形成銀河が、大規模な冷たいガスの噴出によって「死」に瀕しているのを観測したのはこれが初めてです」とプグリシは説明します。 「また、大規模なガス放出が、多数の巨大な遠方銀河で星形成の停止を引き起こすのに十分な頻度である可能性があることを初めて知ることができました。最後に、遠方の銀河で放出されたガスの物理的性質を研究することができました.銀河の独特の潮汐尾。
銀河衝突と潮汐尾
ID2299 を発見した研究チームは、2 つの銀河の衝突と最終的な合体の際に作成されたと考えています。皮肉なことに、このプロセスが急速なガス損失を引き起こし、最終的には活動を停止させたようです.
「ID2299 は星の質量が大きい銀河であり、2 つの銀河が衝突した結果、私たちの銀河よりも 300 倍の速さで新しい星を形成しています。ロンドンはZMEに語った。
ID2299 の衝突による生成を示す主な手がかりは、放出されたガスが潮汐尾の形をとっているという事実です。星間空間に到達する星とガスのこれらの細長い流れは、しばしばかすかすぎて見ることができず、銀河の合体の結果であると理論化されています.
「銀河同士の衝突は、非常に強力で壮観な現象です。相互作用の間、潮汐力が発達し、潮汐尾からのガスの噴出を引き起こす可能性があります」とサーコスタは言います. 「私たちの研究は、これらの放出が、遠い宇宙の多数の大質量銀河で新しい星の形成を止めるのに十分な頻度である可能性があることを示唆しています.
チームの発見をさらに印象的なものにしているのは、それが主に幸運によって発見されたという事実です。
セレンディピティと一連の初めて
チームが ID2299 から放出されているのを観察したようなガスの潮汐尾は非常に微弱であり、天文学者が観察するのは難しいためです。実際、チームは ID2299 のような銀河をまったく探していませんでした。
「この物体の発見は偶然でした。私はアルマ望遠鏡から 100 個の星形成銀河のスペクトルを調べていました」とプグリシは言い、銀河 ID2299 のスペクトルはすぐに彼女の注意を引いたと説明し、銀河からの非常に顕著な輝線の近くで過剰な放射を示したので、銀河。 「銀河が大量のガスを放出していることを示していたので、この過剰な放出のフラックスを測定したとき、私は非常に驚きました。
ID2299 の発見により、チーム内では、このような急速な速度でガスが放出されるメカニズムについて議論が巻き起こりました。彼らは、代替メカニズムでは、このような大量の排出を説明できないと結論付けました。
「この現象の考えられる原因を理解するために、私たちは多くのことを議論しました。遠方の銀河のスペクトルでは広い成分がかなり一般的であり、通常は銀河風に関連しています」と Puglisi は言います。 「活動中のブラック ホールも、ID2299 にホストされている強力な星形成も、この放出を生み出すほど強力ではありませんでした。
「数字は足し算ではありませんでした。」
チームの次のステップは、ALMA を使用して ID2299 とその中のガスの動きを高解像度で観測し、そこで発生しているガス放出をよりよく理解することです。この銀河を超えて、他の銀河でも同様の出来事を探す予定であると Puglisi は言います。
「個人的には、銀河の相互作用と合体の研究は非常に魅力的だと思います。これらの現象は視覚的に壮観です」と研究者は付け加えます。 「銀河が互いに接近し、その生命と進化に劇的な影響を与えることができるというのは、とても詩的だと思います。」
チームが提示する研究は、銀河の中心にある超大質量ブラックホールの活動によって星形成物質が実際に放出されることを示唆する現在の理論を覆すか、これが発生する別のメカニズムを提供する可能性があります。いずれにせよ、この発見は、銀河がどのように発達するかについての私たちの理解における重要な前進を表しています.
「私は銀河の進化を、研究者が研究を通じて完成させようとしている複雑なパズルだと考えています」とサーコスタは結論付けています。 「パズルの重要な部分は、新しい星の形成を止めて銀河を「殺す」メカニズムに関するものです。
元の研究:
プグリシ。あ、パパ。 E.、ブルサ。 M., 他 「z=1.4 にある大規模なスターバースト銀河からの巨大な星間媒体放出」、Nature Astronomy、 [2021]、[DOI:10.1038/s41550-020-01268-x].
