Forscher haben dank neuer Daten aus einer Galaxie, die zehnmal so energiereich ist wie unsere eigene, aufregende neue Hinweise auf die Entstehung und Entwicklung von Galaxien gefunden.
Der galaktische Wind der Zigarrengalaxie
So wie Drucksysteme hier auf der Erde atmosphärische Winde erzeugen und die Intensität der Sonnenkorona einen Sonnenwind aus geladenen Teilchen in Form von Plasma erzeugt, erzeugt galaktische Aktivität in Form von Sternentstehung auch einen Wind aus Gas und Staub, der wehtaus seiner Mitte.
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Im Fall der Zigarrengalaxie, technisch bekannt als M82, ist ihre unglaubliche galaktische Aktivität eine Quelle enormer Energie. Während normale Galaxien wie die Milchstraße jedes Jahr ein paar Dutzend neue Sterne produzieren, produziert M82 zehnmal so viele Sterneim gleichen Zeitraum. Während unsere Galaxie leise vor Aktivität brodelt, ist M82 schnell am Kochen.
Dies wollten die Forscher mit dem Stratosphärischen Observatorium für Infrarotastronomie SOFIA untersuchen. Es wurde lange vermutet, dass die galaktischen Winde das Magnetfeld der Galaxie mit sich führen, wenn es vom Zentrum nach außen geweht wird, aber diesPhänomen wurde nie direkt beobachtet.
Was sie bei SOFIA festgestellt haben, ist, dass dies tatsächlich der Fall ist, aber das war noch nicht alles. Sie konnten feststellen, dass der galaktische Wind von M82 eine unglaubliche Menge Staub und Gase in den intergalaktischen Raum transportiert - das entspricht 50bis 60 Millionen Sonnenmassen wert.
"Der Raum zwischen Galaxien ist nicht leer", sagte Enrique Lopez-Rodriguez, Mitglied des SOFIA-Teams und Wissenschaftler der Universities Space Research Association. "Er enthält Gas und Staub - die Keimmaterialien für Sterne und Galaxien.Jetzt haben wir ein besseres Verständnis dafür, wie diese Materie im Laufe der Zeit aus den Galaxien entkommen ist. "
Das Magnetfeld mit dem Wind tragen
Unter Verwendung des SOFIA-Observatoriums in der Luft - eines umgebauten Boeing 747SP-Flugzeugs, das unter anderem für ein Teleskop mit einem Durchmesser von 106 Zoll modifiziert wurde - drehte das SOFIA-Team seine Ausrüstung auf M82 und untersuchte sie mit dem von ihm abgestrahlten Ferninfrarotlicht.
Zu diesem Zweck verwendeten sie die hochauflösende Airborne Wideband Camera-Plus HAWC +, die dieses Licht verwendet, um die Körner von Himmelsstaub zu beobachten, die sich entlang der Linien eines Magnetfelds ausrichten. Dies ermöglicht den Forschern, Schlussfolgerungen zu ziehenüber die Form und Größe von Magnetfeldern, die sonst unsichtbar sind.
"Das Studium intergalaktischer Magnetfelder - und das Lernen, wie sie sich entwickeln - ist der Schlüssel zum Verständnis der Entwicklung von Galaxien im Laufe der Geschichte des Universums", sagte Terry Jones, emeritierter Professor und leitender Forscher der Studie an der University of Minnesota, MinneapolisMit dem HAWC + -Instrument von SOFIA haben wir jetzt eine neue Perspektive auf diese Magnetfelder. "
Durch Untersuchung des galaktischen Windes und der Ausrichtung der Teilchen im Wind auf das Magnetfeld von M82 stellten sie fest, dass der galaktische Wind das Magnetfeld tatsächlich mit ihm in den intergalaktischen Raum zog, wodurch sich das Magnetfeld senkrecht zum Windfeld ausrichtetegalaktische Scheibe und erstreckt sich über fast die gesamte Breite des Windes selbst, fast 2.000 Lichtjahre breit. Das zusammengesetzte Bild, das sie veröffentlichten, kombiniert die sichtbare Lichtstrahlung der Galaxie und ihre Ferninfrarotstrahlung, zeigt die dramatische senkrechte Ausrichtung des Magnetfelds der Galaxie.
"Eines der Hauptziele dieser Forschung war es zu bewerten, wie effizient der galaktische Wind entlang des Magnetfelds ziehen kann", sagte Lopez-Rodriguez. "Wir hatten nicht erwartet, dass das Magnetfeld über einem solchen mit dem Wind ausgerichtet wird."eine große Fläche. "
Die Forscher weisen darauf hin, dass sowohl die Materialausstoß- als auch die Magnetfeldphänomene während der frühen Bildung des Universums die Entwicklung der ersten Galaxien grundlegend beeinflusst hätten.
Die Ergebnisse der SOFIA-Teams wurden in veröffentlicht. Astrophysical Journal Letters letzter Dezember [ PDF ].