Galáxias têm um apetite voraz por combustíveis - neste caso o gás, fresco - mas os astrônomos tiveram dificuldade para encontrar o gás puro que deve ser cair sobre galáxias. Agora, os cientistas têm fornecido evidência empírica direta para estes gás flui através de novas observações do Telescópio Espacial Hubble . A equipe é liderada por Nicolas Lehner, professor associado de pesquisa na Universidade de Notre Dame .
Observações da equipe, utilizando dois espectrógrafos ultravioleta do Hubble, o espectrógrafo Cosmic Origins eo Space Telescope Imaging Spectrograph , mostrar grandes quantidades de gás frio com quantidades muito baixas de elementos pesados em torno dos casulos gasosos galáxias modernos. A falta de elementos pesados indica que este gás no meio circumgalactic das galáxias não tiver sido processada através fortemente estrelas. O trabalho da equipe, "O Bimodal metalicidade Distribuição do meio frio Circumgalactic em z <1, "foi submetido ao Astrophysical Journal.
Liderados por Lehner, a equipa de astrónomos identificou correntes gasosas perto de galáxias através da absorção que marca no espectros de quasares distantes, fundo brilhante. Os átomos do gás remover pequenas quantidades de luz, e que a luz dos quasares passa através do gás de cerca de galáxias, os elementos químicos característicos espectrais deixar "impressões digitais" que permitem aos astrônomos estudar as propriedades físicas e químicas do gás.
Lehner e colaboradores pesquisados para a assinatura do gás dentro de cerca de 100,000-300,000 anos-luz de galáxias, identificando este gás devido à sua forte absorção de hidrogênio, uma assinatura conhecida de gás circumgalactic. Eles posteriormente determinada a quantidade de "metais" - todos os elementos mais pesados que o hidrogênio eo hélio - neste gás para testar se a questão circumgalactic estava sendo recém acrescidos a partir do espaço intergaláctico e carente de metais ou saltado de as próprias galáxias e forte nos metais.
"Os astrônomos têm procurado este gás infalling por um tempo", observa Lehner. "No entanto, devido a limitações de observação, eles tiveram que procurar pobre em metais gás usando os próprios metais. Uma vez que existe uma pequena quantidade de metais neste gás, foi difícil encontrar dessa maneira."
O novo trabalho utiliza espectroscopia de ultravioleta para identificar o gás através da sua absorção de hidrogénio, o qual é independente do teor de metal. Isto permitiu que a equipe pela primeira vez para determinar como os elementos pesados são distribuídos em torno de galáxias de uma forma imparcial.
Lehner e colegas estimaram a quantidade de metais no meio circumgalactic de galáxias ao longo dos últimos seis bilhões de anos. Eles verificaram que a distribuição dos elementos em abundância pesados gás circumgalactic tem dois diferentes valores de características, a cerca de 2 por cento e 40 por cento do conteúdo de um elemento pesado do sol. Ambos os ramos da distribuição da abundância de metal têm um número aproximadamente igual de nuvens de gás.
Ao mesmo tempo, o gás circumgalactic sondadas neste estudo também foi encontrada para ter uma massa comparável à de todo o gás no interior das próprias galáxias, proporcionando assim um reservatório substancial de abastecimento contínuo de formação de estrela galáxias modernas.
Este estudo confirma a conclusão anterior pela mesma equipe que o metal enriquecido gás é generalizada, mesmo longe das próprias galáxias, provavelmente enviados para lá por saídas fortes conduzidos por supernovas. Os ricos em metais gás prováveis ventos traços e gás reciclado de saídas e interações de galáxias. O gás pobre em metais é em quantidades muito baixas de metais para traçar mesmo em muito baixa metalicidade galáxias que são seis bilhões de anos ou mais. Ele traça muito provavelmente córregos frios no galáxias; suas propriedades estão em boa concordância com os observados nas simulações de computador de formação de galáxias e evolução.
"Uma das grandes questões remanescentes do nosso estudo é que tipos de galáxias estão associadas com essas nuvens de gás", comenta Lehner. Os componentes luminosos da maioria das galáxias do estudo ainda não foram identificados. Essa equipe vai usar o Telescópio Binocular Grande , Keck e outros telescópios baseados em terra para revelar a natureza das galáxias.
"Independente da interpretação, nossos achados colocar novas restrições em nossa compreensão de como os elementos são distribuídos em torno de galáxias", conclui Lehner. "Não há apenas uma massa grande de metal rico em gás em torno de galáxias no universo moderno-dia, mas também uma massa significativa de pobre em metais de gás que pode tornar-se disponível para a formação de estrelas." Este novo trabalho também implica o meio mais difusa intergaláctico longe de galáxias no universo moderno pode ser de metal muito mais deficiente do que se pensava anteriormente.
A imagem no topo da página mostra nuvens Centaurus A de gás esta nova imagem de Centaurus A combina observações ALMA e infravermelho próximo da galáxia de rádio massiva elíptica. As novas observações ALMA, mostrados em uma gama de verdes, as cores amarelo e laranja, revelam a posição eo movimento das nuvens de gás da galáxia. Eles são as observações mais agudas e mais sensíveis, já feitos.
O Galaxy Diário via Universidade de Notre Dame
Crédito da imagem: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO); ESO / Y. Beletsky
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