Astronomen entdecken wichtige neue Informationen zur Sternentstehung

Künstlerische Illustration von durch kosmische Strahlen angetriebenen Winden (blau und grün) überlagert mit einem sichtbaren Bild der Triangulum-Galaxie M33 (rot und weiß), das mit dem VLT Survey Telescope am Paranal-Observatorium der ESO in Chile beobachtet wurde. Credit: Institute for Research in Fundamental Sciences – IPM & European Southern Observatory (ESO)

Die Studie zeigt, dass kosmische Strahlung die Winde der Galaxien antreibt

Ein wichtiger neuer Hinweis darauf, wie Galaxien intensive Episoden der Sternentstehung stoppen, wurde von Astronomen mit dem gefunden Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) des Nationale Wissenschaftsstiftung. Ihre jüngsten Forschungen zur nahen Galaxie M33 deuten darauf hin, dass schnelle Elektronen der kosmischen Strahlung Winde erzeugen können, die das für die Bildung neuer Sterne erforderliche Gas wegblasen.

Da sich Galaxien im Laufe der Zeit weiterentwickeln, sind es diese Winde, die dazu führen, dass sich die Sternentstehungsrate verlangsamt. Die Hauptquellen solcher Winde wurden jedoch Materialjets zugeschrieben, die von Schwarzen Löchern und Schockwellen von Supernova-Explosionen angetrieben werden. Es wurde angenommen, dass kosmische Strahlung nur einen geringen Beitrag leistet, insbesondere in Galaxien mit produktiver Sternentstehung wie M33.

„Wir haben galaktische Winde gesehen, die von kosmischer Strahlung angetrieben werden

Milchstraße
Die Milchstraße ist die Galaxie, die unser Sonnensystem enthält, und ist nach ihrem Aussehen von der Erde aus benannt. Es ist eine vergitterte Spiralgalaxie, die schätzungsweise 100 bis 400 Milliarden Sterne enthält und einen Durchmesser zwischen 150.000 und 200.000 Lichtjahren hat.

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute=””>Milchstraße[{“attribute=””>MilkyWay und die Andromeda-Galaxie, die viel schwächere Sternentstehungsraten aufweisen, aber nicht zuvor in einer Galaxie wie M33“, sagte Fatemah Tabatabaei vom Institut für Grundlagenforschung im Iran.

M33 ist eine fast 3 Millionen Lichtjahre entfernte Spiralgalaxie und gehört zur Lokalen Gruppe der Galaxien, zu der auch die Milchstraße gehört. Tabatabaei und ein internationales Team von Wissenschaftlern führten detaillierte Multi-Wellenlängen-VLA-Beobachtungen von M33 durch. Darüber hinaus nutzten sie Informationen aus früheren Beobachtungen, die mit dem VLA, dem deutschen Radioteleskop Effelsberg, Millimeterwellen-, Sichtlicht- und Infrarotteleskopen gemacht wurden.

Sterne, die viel größer als unsere Sonne sind, rasen durch ihre Lebenszyklen und explodieren schließlich als Supernovae. Kosmische Strahlung entsteht, wenn explosive Schockwellen Teilchen fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen. Wenn genügend dieser kosmischen Strahlung vorhanden ist, kann Druck entstehen, der Winde antreibt, die das für die Sternentstehung benötigte Gas wegtransportieren.

„Die VLA-Beobachtungen zeigten, dass kosmische Strahlung in M33 aus den Regionen entweicht, in denen sie geboren wurden, wodurch sie in der Lage sind, stärkere Winde anzutreiben“, sagte William Cotton von der Nationales Radioastronomie-Observatorium.

Basierend auf ihren Beobachtungen kamen die Astronomen zu dem Schluss, dass die zahlreichen Supernova-Explosionen und Supernova-Überreste in den riesigen Komplexen der fruchtbaren Sternentstehung von M33 solche von kosmischen Strahlen angetriebenen Winde wahrscheinlicher machten.

„Das bedeutet, dass kosmische Strahlung wahrscheinlich eine allgemeinere Ursache für galaktische Winde ist, insbesondere zu früheren Zeiten in der Geschichte des Universums, als die Sternentstehung viel schneller stattfand“, sagte Tabatabaei. Sie fügte hinzu: „Dieser Mechanismus wird somit zu einem wichtigeren Faktor für das Verständnis der zeitlichen Entwicklung von Galaxien.“

Referenz: „Cloud-scale Radio Surveys of star formation and feedback in Triangulum Galaxy M 33: VLA-Beobachtungen“ von FS Tabatabaei, W. Cotton, E. Schinnerer, R. Beck, A. Brunthaler, KM Menten, J. Braine, E. A. , et al. Corbelli, C. Kramer, JE Beckman, JH Knapen, R. Paladino, E. Koch, A. Camps Flour, 25. Oktober Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society.
DOI: 10.1093/mnras/stac2514

Die Studie wurde von der National Science Foundation finanziert.

Das National Radio Astronomy Observatory ist eine Einrichtung der National Science Foundation, die im Rahmen einer Kooperationsvereinbarung von Associated Universities, Inc. betrieben wird.

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