‘Cosmic Joust’: Astronomen vangen het eerste gezicht van twee duellerende sterrenstelsels

Meld u aan voor CNN’s Wonder Theory Science -nieuwsbrief. Verken het universum met nieuws over fascinerende ontdekkingen, wetenschappelijke vooruitgang en meer.

(CNN) -Astronomen hebben voor het eerst twee sterrenstelsels gezien in de greep van een ‘duel’ in de diepe ruimte.

Met behulp van gecombineerde observaties van op de grond gebaseerde telescopen gedurende bijna vier jaar, zagen de onderzoekers de verre galactische buren naar elkaar toe aanrekenen met meer dan 1,1 miljoen mijl per uur (1,8 miljoen kilometer per uur). De ene hanteerde herhaaldelijk zijn intense stralingstraal aan de andere, verspreidde gaswolken en verzwakte het vermogen van zijn tegenstander om nieuwe sterren te vormen.

“Dat is waarom we het een ‘Cosmic Joust’ noemen,” zei Pasquier Noterdaeme, een onderzoeker voor het Paris Institute of Astrofysics en het Frans-Chileense laboratorium voor astronomie in Chili in Chili die deel uitmaakte van het team dat de ontdekking deed.

Wat Noterdaeme en zijn collega’s bespied was een verre momentopname van de twee sterrenstelsels in het proces van samenvoegen tot één groot Galaxy 11 miljard lichtjaar weg. De bevindingen, beschreven in een studie die woensdag in het tijdschrift is gepubliceerd NatuurGeef een zeldzame kijk in eerdere tijden in het universum, toen stervorming en melkwegfusies vaker voorkomen.

Werken met de European Southern Observatory’s Zeer grote telescoop (VLT) en de Atacama grote millimeter/submillimeter array (Alma) In Chili ontdekten de onderzoekers dat de piercingstraling van de “aanvallende” Galaxy uit zijn heldere kern komt, een quasar, aangedreven door een supermassief zwart gat.

De intense zwaartekrachtinvloed van een zwart gat trekt er op zo’n energetische manier van toe dat stof en gas op miljoenen graden opwarmen en lichtgevend worden, Volgens NASA. Deze lichtgevende materialen spiraalden rond het zwarte gat voordat ze binnenkomen en vormen wat een “accretie -schijf” wordt genoemd, en stralen van energetische materie straalt weg van het midden.

Elke ontploffing van de ultraviolette golven van de quasar is ongeveer duizend keer sterker dan de straling van onze melkachtige manier, waardoor waterstofmoleculen van een deel van de stervormende kinderdagverblijven van het “slachtoffer” -bericht zijn om te splitsen en te verspreiden, volgens de studie.

Sterren vormen zich wanneer grote klonten gas en stof een kritische massa bereiken en onder hun eigen zwaartekracht instorten. Onderzoekers merkten echter op dat na het verspreiden van de straling de wolken niet dicht of groot genoeg waren om nieuwe sterren te maken.

Omdat extra materiaal uit het slachtofferstelsel binnen het bereik van het supermassieve zwarte gat wordt getrokken, voedt het de quasar met meer energie. Van quasars is bekend dat ze in wezen van tijd tot tijd “uitschakelen”, zei studie co -auteur Sergei Balashev, een onderzoeker bij het Ioffe Institute in St. Petersburg, Rusland, dat moleculaire wolken de mogelijkheid zou kunnen geven om te hervormen.

“Het is echt de eerste keer dat we het stralingseffect van een quasar op het moleculaire gas van een nabijgelegen melkweg kunnen zien,” zei Balashev. Tot nu toe was dit effect alleen theoretiseerd maar niet bevestigd door directe observatie.

Wetenschappers wilden aanvankelijk deze specifieke quasar nauwer observeren vanwege de unieke kenmerken van de duizenden spectra met lage resolutie, die als vingerafdrukken zijn voor verre celestiale objecten, waardoor aanwijzingen over samenstelling, temperatuur en activiteit erin worden aangeboden.

“Het is echt (zoals) het vinden van een naald in een hooiberg,” zei Balashev. Het licht van quasars is echter zo krachtig dat het vaak hun eigen gaststelsels overtreft, waardoor het moeilijk is om andere sterrenstelsels in de buurt te observeren, volgens Noterdaeme, de co-leider van de studie.

Zeer dynamische, lichtgevende quasars zijn zeldzaam, volgens NASA. Van slechts ongeveer 1.000 van deze objecten is bekend dat ze bestaan ​​in de begindagen van het universum, Anniek Gloudemans, een postdoctoraal onderzoeksfellow Eerder verteld CNN via e -mail.

“In het begin wisten we gewoon dat er wat moleculair gas was tussen de (aanvallende Galaxy’s) quasar en ons. Het is pas nadat we begonnen te kijken met grotere telescopen, die we ontdekten dat er eigenlijk twee sterrenstelsels waren,” zei Noterdaeme.

Hoewel het duellerende paar overlapping in de lage resolutiespectra lijkt te zijn, onthulden de beeldvormingsmogelijkheden met hoge resolutie van Alma dat de sterrenstelsels eigenlijk worden gescheiden door duizenden lichtjaren. Met behulp van de zeer grote telescoop konden de onderzoekers de dichtheid en afstand van het gas beïnvloeden dat door de straling van de quasar werd beïnvloed.

Omdat het licht van deze objecten in het vroege universum van miljarden lichtjaren wegkwam, is het mogelijk dat de twee sterrenstelsels nu al zijn samengevoegd, maar er is geen manier om zeker te zijn, zei Balashev.

Wetenschappers geloven dat quasars en melkwegfusies vroeger eerder in het leven van het universum veel gebruikelijk waren, zei Dong-woo Kim, een astrofysicus met de Harvard en Smithsonian Center for Astrophysics die niet bij het onderzoek betrokken was.

Ganalaxissen versmelten wanneer ze door de zwaartekracht naar elkaar toe worden getrokken, en het universum werd vroeger dichter bij elkaar verpakt. In de loop van de tijd is het universum uitgebreid en hebben meer sterrenstelsels gecombineerd tot grotere, zei Kim.

Noterdaeme zei dat 10 miljard jaar geleden een interessante tijd in het universum was, en voegde eraan toe dat astronomen deze periode noemen waarin sterren in een snel tempo vormden in een ‘middag van het universum’.

Hoewel minder frequent, gebeuren er nog steeds de melkwegfusies nog steeds, zei Kim. Zelfs onze eigen Melkweg zal naar verwachting in een paar miljard jaar samengaan met de Andromeda Galaxy, maar het studieteam weet nog niet zeker of het “kosmische joust” -fenomeen een gemeenschappelijk kenmerk is wanneer twee sterrenstelsels botsen en een grotere vormen.

“Het is een opwindend veld om te studeren,” zei Kim. “Zo’n onderzoek kan ons meer leren over de geboorte van nieuwe sterrenstelsels en observeren hoe ze zich in de loop van de tijd evolueren.”