Sterrenstelsels pompen vervuilde uitlaatgassen weg. Krediet: James Josephides, Swinburne Astronomical Productions
Onderzoek onthult hoe het maken van sterren het universum vervuilt
Onderzoekers hebben ontdekt dat sterrenstelsels de omgeving waarin ze zich bevinden vervuilen.
Een team van astronomen onder leiding van Alex Cameron en Dean Fisher van het ARC Center of Excellence for All Astrophysics in 3D (ASTRO 3D) gebruikte een nieuw beeldvormingssysteem bij het WM Keck Observatory in Hawaï om te bevestigen dat wat het melkwegstelsel instroomt veel schoner is dan wat stroomt.
Het onderzoek is vandaag (30 augustus 2021) gepubliceerd in Astrofysisch tijdschrift.
“Enorme gaswolken worden in sterrenstelsels getrokken en gebruikt in het stervormingsproces”, zegt co-hoofdauteur Dean Fisher, universitair hoofddocent bij het Center for Astrophysics and Supercomputing aan de Swinburne University in Australië.
“Onderweg is gemaakt van waterstof en helium. Met behulp van een nieuw apparaat, de Keck Cosmic Web Imager, konden we ervoor zorgen dat sterren gemaakt van dit verse gas uiteindelijk een enorme hoeveelheid materiaal uit het systeem duwen, voornamelijk door supernova’s.”
“Maar deze dingen zijn niet langer mooi en schoon – ze bevatten veel andere elementen, waaronder zuurstof, koolstof en ijzer.”
Het proces van atomen die in sterrenstelsels stromen – bekend als “accumulatie” – en hun uiteindelijke verdrijving – bekend als “uitstromen” – is een belangrijk mechanisme dat de groei, massa en grootte van sterrenstelsels regelt.
Tot nu toe is de samenstelling van de interne en externe stromen echter slechts te raden. Dit onderzoek is de eerste keer dat de volledige cyclus is bevestigd in een ander sterrenstelsel dan Melkweg.
Om met hun bevindingen te komen, concentreerden de onderzoekers zich op een sterrenstelsel genaamd Mrk 1486, dat ongeveer 500 lichtjaar van de zon verwijderd is en een periode van zeer snelle stervorming doormaakt.
Dr. Alex Cameron, die onlangs van de Universiteit van Melbourne in Australië naar het VK verhuisde, legde uit: “We ontdekten dat er een zeer duidelijke structuur is van hoe gassen binnenkomen en uitgaan.” Oxford universiteit.
“Stel je de melkweg voor als een draaiende frisbee-schijf. Relatief niet-verontreinigd gas uit het buitenste universum komt de oceaan binnen en condenseert dan om nieuwe sterren te vormen. Wanneer die sterren later exploderen, duwen ze een ander gas – dat nu deze andere elementen bevat – door de boven- en onderkant”.
De elementen – die meer dan de helft van het periodiek systeem uitmaken – worden diep in de kernen van sterren gevormd door kernfusie. Wanneer sterren instorten of nieuw worden, treden er resultaten in het universum op – die deel uitmaken van de matrix waaruit nieuwere sterren, planeten en asteroïden ontspruiten, en in ten minste één geval ontstaat leven.
Mrk 1486 was de ideale kandidaat voor observatie omdat het zich “aan de rand” van de aarde bevindt, wat betekent dat het stromende gas gemakkelijk kan worden gezien en de samenstelling ervan kan worden gemeten. De meeste sterrenstelsels vallen in lastige hoeken voor dit soort zoekopdrachten.
Professor Fisher voegde toe: “Dit werk is belangrijk voor astronomen omdat we voor het eerst limieten hebben kunnen vaststellen voor de krachten die een sterke invloed hebben op hoe sterrenstelsels sterren vormen.”
“Het brengt ons een stap dichter bij het begrijpen hoe en waarom sterrenstelsels eruitzien zoals ze eruitzien – en hoe lang ze zullen meegaan.”
Referentie: “DUVET-enquête: directe op te gebaseerde minerale mapping van mineraalrijke uitstroom en mineraalarme instroom in MRk 1486” 30 augustus 2021, Astrofysisch tijdschrift.
DOI: 10.3847 / 2041-8213 / ac18ca
Andere bijdragende wetenschappers werken aan de Universiteit van Texas in Austin, de Universiteit van Maryland in College Park en de Universiteit van Californië in San Diego – allemaal in de VS – evenals de Universiteit van Concepcion in Chili.
“Reisliefhebber. Onruststoker. Popcultuurfanaat. Kan niet typen met bokshandschoenen aan.”