Et team av europeiske forskere har brukt virtuelle observatorier for å sammenligne observasjoner av fjerne "starburst" -galakser laget på radio- og røntgenbølgelengder. Dette er den første studien som kombinerer den høyeste oppløsningen og følsomheten radio- og røntgenbilder som trenger inn i støvet som skjuler sentrene i noen av disse fjerne galakene.
Teamet fokuserte på galakser så langt borte at strålingen deres tok mer enn seks milliarder år å nå oss. Galaksene blir sett på som de var da de var under halvparten av alderen som universet er i dag.
Med en tale tirsdag 5. april på RAS National Astronomy Meeting i Birmingham, vil Dr. Anita Richards (Jodrell Bank Observatory, University of Manchester) forklare hvordan teamet brukte Storbritannias MERLIN-serie med radioteleskoper og Very Large Array for å undersøke hvordan galakser i det tidlige universet skiller seg fra dem i nærheten.
"De mer avsidesliggende starburst-galaksene, såkalt på grunn av deres høye hastighet på stjernedannelse, produserer typisk 1000 eller flere solmasser av stjerner per år - minst 50 ganger mer enn de mest aktive stjernedannende galakene i det nærliggende universet," sa Dr. Richards.
"Hvert fjernt starburst-region er titusenvis av lysår på tvers, tilsvarer omtrent det indre kvarteret av Melkeveien - også langt større enn noen slike regioner som finnes i vår del av universet."
Radiosøket fant sted i et område kjent som Hubble-romteleskopet Deep Field North - en himmellapp mindre enn fullmånen som inneholder titusenvis av galakser.
Bortsett fra Hubble, er radioteleskoparrayer de eneste instrumentene som kan se detaljerte strukturer i disse galaksene. Dessuten er det bare radio- eller røntgenutslipp som kan trenge gjennom det tette støvet i de innerste områdene av noen av disse galaksene.
De to viktigste kildene til radiobølger og røntgenbilder er stjernedannelse og utslipp fra Active Galactic Nuclei (AGN) som genereres når materiale suges inn i et massivt svart hull og kastes ut i jetfly. Teamet fant omtrent dobbelt så mange stjerneskudd som AGN, der disse kunne skilles ut i radiobilder.
Storbritannias AstroGrid og den europeiske AVO? deler av det internasjonale virtuelle observatoriet - ble brukt til å finne kolleger til radiokildene fra en rekke andre data som er holdt av arkiver og observatorier over hele verden. På denne måten ble det oppdaget at 50 fjerne røntgenkilder med målte rødskift også hadde blitt oppdaget av Chandra romobservatorium.
Virtuelle observasjonsverktøy gjorde det enkelt å beregne kildens egen lysstyrke, korrigert for avstand og rødforskyvning. Imidlertid fant teamet ut at det ikke var noe åpenbart forhold mellom radio og røntgenlysstyrke. Dette var en overraskelse siden det er en slik kobling i de fleste lokale utbruddsgalakser.
Noen av de svakeste radiokildene viste seg å avgi mest røntgenstråler og omvendt - noe som tyder på at to separate mekanismer i hver galakse genererte kraftige utslipp i motsatte ytterpunkter av spekteret.
Medlemmer av European Virtual Observatory-teamet hadde tidligere brukt Chandra-røntgendata og Hubble-bilder for å finne 47 AGN i Hubble Deep Field North. Disse så ut til å bli sett sidelengs på, slik at den støvete torusen rundt det sorte hullet blokkerte alle unntatt de mest energiske røntgenstrålene fra å komme i vår retning.
"Overraskende nok så bare fire av disse ut som AGN i radioobservasjonene," sa Richards. "10 hadde radioutslipp karakteristiske for starbursts, 4 kunne ikke klassifiseres, og resten ble ikke oppdaget av radioteleskoper."
De 10 super-starburst / AGN-hybridene hadde en tendens til å være på en høyere rødforskyvning? som indikerer at de er mye lenger borte fra Jorden enn resten av radiogalaksen. Over halvparten av dem var blant de gåtefulle "SCUBA-kildene". Disse gjenstandene er veldig lyse på bølgelengder i underkant av en millimeter, sannsynligvis som et resultat av at støv ble kraftig oppvarmet av voldelig stjernedannelse, men nesten usynlig for de fleste andre instrumenter.
"Vi konkluderte med at ikke bare disse unge galakene gjennomgikk mye mer voldelig og utvidet stjernedannelse enn vi ser i dag, men de matet samtidig aktive, supermassive sorte hull som var ansvarlige for røntgenutslippet," sa Richards.
”En anelse om opprinnelsen til dette fenomenet er at Hubble-romteleskopet ofte avslører to eller flere forvrengte galakser knyttet til disse kildene, noe som antyder at galakseinteraksjoner var vanligere da universet var ung. De påfølgende kollisjonene av gass og støvskyer utløser stjernedannelse og mater også det sentrale sorte hullet.
“Moderne stjernebarstgalakser er ikke bare saktere ved stjernedannelse, men har stort sett mye roligere AGN, om noen. Dette er ikke overraskende, da superstjernerne må gå tom for drivstoff ganske raskt (etter kosmologiske standarder), når alt tilgjengelig materiale enten har blitt til stjerner eller falt i det sorte hullet. ”
Originalkilde: RAS News Release
