XMM-Newton-visning av varm ionisert gasshalo i NGC 4631. Bildekreditt: ESA Trykk for større bilde
Astronomer som bruker ESAs XMM-Newton-observatorium har funnet veldig varme gassformede haloer rundt et mangfold av spiralgalakser som ligner på Melkeveis galaksen. Disse ‘spøkelseslignende’ slørene har vært mistenkt i flere tiår, men forble unnvikende til nå.
Galaxy ‘haloer’ sees ofte i såkalte ‘starburst’ -galakser, stedene for konsentrert stjernedannelse, men oppdagelsen av høytempererte haloer rundt ikke-starburst spiral galakser åpner døren for nye målingstyper når man bare drømte om.
For eksempel kan forskere bekrefte modeller av galakseutvikling og utlede stjernedannelsesfrekvensen i galakser som vår egen ved å "beregne bakover" for å estimere hvor mange supernovaer som er nødvendige for å gjøre de observerte haloene.
"De fleste av disse spøkelseslignende haloene har aldri blitt bekreftet i røntgenenergier fordi de er så tøffe og har en lys overflate-lysstyrke," sa Ralph Tllmann, fra Ruhr-universitetet i Bochum, Tyskland, hovedforfatter av resultatene.
"Vi trengte den høye følsomheten og det store lysinnsamlingsområdet til XMM-Newton-satellitten for å avdekke disse haloene."
I starburst-galakser, som har fremtredende haloer, er stjernedannelse og stjernedød (supernovaer) konsentrert i kjernen av galaksen og forekommer i løpet av en kort tidsperiode over galaksens levetid. Denne intense aktiviteten danner en glorie av gass rundt hele galaksen, som ligner på en vulkan som sender ut en plysj.
Så hvordan kan det dannes haloer i fravær av intens stjernedannelse? Tlmanns gruppe sier at hele disken til en spiralgalakse kan ‘simre’ med stjernedannelsesaktivitet. Dette er spredt over tid og avstand. Som en gigantisk gryte med kokende vann, perkolerer den jevne aktiviteten til stjernedannelse gjennom millioner og millioner av år utover for å danne galakse-glorie.
To av de best studerte galaksene så langt ut av en gruppe på 32 er NGC 891 og NGC 4634, som ligger titalls millioner lysår unna i stjernebildene henholdsvis Andromeda og Coma Berenices.
Forskerne bemerket at disse observasjonene ikke støtter en nylig modell av galaksehalo-formasjon, der gass fra det intergalaktiske mediet regner ned på galaksen og danner glorie.
Halo av galaksen inneholder omtrent 10 millioner solmasser av gass. Forskerne sier at det er en relativt enkel beregning å bestemme hvor mange supernovaer som skal til for å lage glorie. Supernovaer er intrikat bundet til frekvensen av stjernedannelse i en gitt galakse.
"Med våre data vil vi kunne etablere en kritisk rate av stjernedannelse som må overskrides for første gang for å skape slike haloer," sa Dr. Ralf-J? Rgen Dettmar, en medforfatter fra Ruhr University .
Når disse haloene har dannet seg, avkjøles den varme gassen og kan falle ned på galaksens skive, sa forskerne. Gassen er involvert i en ny syklus av stjernedannelse, fordi trykk fra denne innfallende gassen utløser gassskyens kollaps til nye stjerner.
Noen tunge elementer kan slippe unna glorie inn i intergalaktisk rom, avhengig av supernovaenes energi. Ytterligere analyse av den kjemiske sammensetningen av halogen kan avsløre dette.
Dette ville avgjøre riktigheten av nylige kosmologiske modeller om galaksenes utvikling, samt gi bevis for hvordan elementene som er nødvendige for livet er distribuert gjennom universet.
Originalkilde: ESA Portal
