天文學家發現有關星系阻止恆星形成的重要新信息
天文學家利用美國國家科學基金會的卡爾-G-揚斯基甚大天線陣(VLA)發現了一個關於星系如何阻止激烈的恆星形成事件的重要新提示。他們最近對附近星系M33的研究表明,快速的宇宙射線電子可以產生風,吹走新星形成所需的氣體。
藝術家繪製的宇宙射線驅動的風(藍色和綠色)疊加在三棱柱星系M33(紅色和白色)的可見光圖像上,該圖像由歐洲南方天文台智利帕拉納爾天文台的VLT巡天望遠鏡觀測。資料來源:基礎科學研究所-IPM和歐洲南方天文台(ESO)。
隨著星系的長期演化,這些風是導致恆星形成率放緩的原因。然而,這種風的主要來源被認為是由黑洞和超新星爆炸產生的衝擊波驅動的物質噴流。宇宙射線被認為是這種效應較小的貢獻者,特別是在有大量恆星形成的星系下,如M33星系。
伊朗基礎科學研究所的Fatemah Tabatabaei說:”我們已經在我們的銀河系和仙女座星系中看到了由宇宙射線驅動的星系風,這些星系的恆星形成率要弱得多,但以前在像M33這樣的星系中沒有見過。”
M33是一個螺旋狀星系,距離地球近300萬光年,是本地星系群的成員,這一集團中也包括銀河系。Tabatabaei和一個國際科學家團隊對M33進行了詳細的、多波長的VLA觀測。此外,他們還利用了從早期的VLA、德國Effelsberg射電望遠鏡、毫米波、可見光和紅外望遠鏡的觀測中收集的信息。
比我們的太陽大得多的恆星在它們的生命週期中加速運行,最終以超新星的形式爆炸。當爆炸的衝擊波將粒子加速到幾乎是光速的時候,就會產生宇宙射線。如果有足夠的這些宇宙射線,就會產生壓力,驅動風,將恆星形成所需的氣體運走。
美國國家射電天文台的威廉-科頓說:”VLA的觀測表明,M33中的宇宙射線正在逃離它們誕生的區域,使它們能夠驅動更廣泛的風。”根據他們的觀察,天文學家得出結論,在M33多產恆星形成的巨大復合體中,大量的超新星爆炸和超新星殘骸使得這種宇宙射線驅動的風更有可能出現。
Tabatabaei說:”這意味著宇宙射線可能是銀河系風的一個更普遍的原因,特別是在宇宙歷史的早期,當恆星形成以更高的速度發生時。”她補充說:”這種機制因此成為理解星系隨時間演變的一個更重要的因素。”