Pressemeddelelse
Galakserne dør ud, når de ikke længere kan danne nye stjerner, viser ALMA
Forsker fra DTU bidrager til spændende opdagelse om fjerne galakser
11. januar 2021
Når stjernedannelsen klinger ud, begynder galakserne at "dø", men indtil for nyligt har astronomerne aldrig med sikkerhed kunnet se starten på den proces i en fjern galakse. Det er sket nu, med hjælp fra Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), som European Southern Observatory er partner i. En galakse er observeret i færd med at udsende næsten halvdelen af den gas, som den kunne have brugt til at danne stjerner. Det sker med voldsom fart - hvad der svarer til massen af 10 000 Sole om året. Forskerholdet bag en ny artikel mener, at denne iøjnefaldende hændelse er igangsat af en kollision med en anden galakse, og den nye opdagelse får måske astronomerne til at genoverveje, hvordan man skal forestille sig, at galaksernes stjernedannelse holder op.
"Det her er første gang, vi har observeret en typisk stor galakse med stjernedannelse i det tidlige Univers, som er i færd med at "dø ud", fordi den udsender store mængder af kold gas," siger Annagrazia Puglisi, som er ledende forsker i det nye arbejde, og som er fra Durham University, UK og fra Saclay Nuclear Research Centre (CEA-Saclay) i Frankrig. Galaksen, med betegnelsen ID2299 er så langt væk, at dens lys har brugt 9 milliarder år på at nå frem til os, så vi ser den, da Universet kun var 4,5 milliarder år gammelt.
Udsendelsen af gasser sker i en mængde, som svarer til 10 000 gange Solens masse pr år, og derved fjernes hele 46% af de kolde gasser fra ID2299. Galaksen er på samme tid i færd med at danne stjerner i store mængder, og hundreder af gange hurtigere end det sker i vores Mælkevej. Derfor vil den tilbageværende gasmængde hurtigt blive brugt op, så ID2299 lukker ned om bare nogle få gange ti millioner år.
Forskerholdet mener, at det, som er årsagen til det store massetab er en kollision imellem to galakser, som i den sidste ende smeltede sammen og dannede ID2299. Det svage spor, som ledte forskerne i retning af den forklaring er, at den gas, som udslynges er en tidevandshale ("tidal tail" på engelsk - det har intet med vand at gøre! o.a.). Disse tidevandshaler er udtrukne strømme af stjerner og gasarter, som rækker ud i det intergalaktiske rum. De dannes, når to galakser smelter sammen, og normalt er de for svage til at kunne ses ved de fjerne galakser. I dette tilfælde har forskerne haft held til at se fænomenet på et tidspunkt, hvor det er under dannelse, og dermed har de kunnet identificere det som sådan en tidevandshale.
De fleste astronomer mener, at kombinationen af stjernevinde, som opstår under stjernedannelsen og aktiviteterne omkring sorte huller i centeret af tunge galakser er årsagen til, at der udkastes stof, som kunne have været brugt til stjernedannelse fra galakser, så de derved mister muligheden for at danne nye stjerner. Den nye undersøgelse, som offentliggøres i dag i Nature Astronomy, antyder, at også sammenstød imellem galakser kan være årsag til, at brændstoffet til stjernedannelsen i stedet slynges ud i rummet.
"Vores arbejde tyder på, at gasstrømme kan dannes under galaksesammenstød, og at stjernevinde og tidevandshaler kan se meget ens ud," siger medforfatter Emanuele Daddi fra CEA-Saclay. Af den grund kan det være, at det, som andre forskerhold tidligere har identificeret som stjernevinde fra fjerne galakser i stedet har været denne slags tidevandshaler. "Måske skal vi revidere vores opfattelse af, hvordan galakser "dør" på grund af dette her," tilføjer Daddi.
Puglisi er enig i betydningen af holdets opdagelse. Hun siger: "Det var spændende for mig at opdage en så speciel galakse! Jeg blev ivrig efter at lære mere om det her underlige objekt, fordi jeg var overbevist om, at der her var noget vigtigt at lære angående hvordan fjerne galakser udvikler sig."
Den overraskende opdagelse her er gjort ved en tilfældighed. Forskerholdet var i gang med at gennemgå et oversigtsarbejde udført med ALMA. Formålet var at studere forholdene for kolde gasser i mere end 100 fjerne galakser. ID2299 er bare observeret fra ALMA i nogle få minutter, men observatoriet i det nordlige Chile er så effektivt, at det var nok til at forskerne kunne observere galaksen og dens hale af udsendt stof.
"Med ALMA har vi kastet nyt lys på de forhold, som kan standse stjernedannelsen i fjerne galakser. Det, vi her har set er en voldsom hændelse, som giver os en vigtig brik til det indviklede puslespil, som galaksernes udvikling er," siger Chiara Circosta fra University College, London, som også har bidraget til forskningsartiklen.
I fremtiden vil forskerholdet kunne bruge ALMA til at udføre observationer af denne galakse med større opløsning og detaljegrad, så de bedre vil kunne forstå hvordan gasudsendelsen foregår. Observationer med det kommende ESO Extremely Large Telescope vil kunne bidrage til at studere forbindelsen imellem stjerner og gasser i ID2299, så vi kan lære mere om galakseudvikling.
Mere information
Forskningsresultaterne her er publiceret i en artikel med titlen “A titanic interstellar medium ejection from a massive starburst galaxy at z=1.4” i tidsskriftet Nature Astronomy (doi: 10.1038/s41550-020-01268-x).
Forskerholdet består af A. Puglisi (Centre for Extragalactic Astronomy, Durham University, UK and CEA, IRFU, DAp, AIM, Université Paris-Saclay, Université Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, CNRS, Frankrig [CEA]), E. Daddi (CEA), M. Brusa (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Bologna, Italy and INAF-Osservatorio Astronomico di Bologna, Italien), F. Bournaud (CEA), J. Fensch (Univ. Lyon, ENS de Lyon, Univ. Lyon 1, CNRS, Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, Frankrig), D. Liu (Max Planck Institute for Astronomy, Tyskland), I. Delvecchio (CEA), A. Calabrò (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Italien), C. Circosta (Department of Physics & Astronomy, University College London, UK), F. Valentino (Cosmic Dawn Center ved Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet og DTU-Space, Danmarks Tekniske Universitet), M. Perna (Centro de Astrobiología (CAB, CSIC–INTA), Departamento de Astrofísica, Spanien and INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Italien), S. Jin (Instituto de Astrofísica de Canarias and Universidad de La Laguna, Dpto. Astrofísica, Spanien), A. Enia (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Padova, Italien[Padova]), C. Mancini (Padova) og G. Rodighiero (Padova and INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Italien).
ESO er den fremmeste fællesnationale astronomiorganisation i Europa, og verdens langt mest produktive jordbaserede astronomiske observatorium. 16 lande er med i ESO: Belgien, Danmark, Finland, Frankrig, Irland, Italien, Nederlandene, Polen, Portugal, Spanien, Sverige, Schweiz, Storbritannien, Tjekkiet, Tyskland og Østrig, og desuden værtsnationen Chile. Australien er med som strategisk partner. ESO har et ambitiøst program, som gør det muligt for astronomer at gøre vigtige videnskabelige opdagelser. Programmet har focus på design, konstruktion og drift af stærke jordbaserede observatorier. Desuden har ESO en ledende rolle i formidling og organisering af samarbejde omkring astronomisk forskning. ESO driver tre enestående observatorier i verdensklasse i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO VLT, Very Large Telescope, som er verdens mest avancerede observatorium for synligt lys, samt to oversigtsteleskoper. VISTA, som observerer i infrarødt, er verdens største oversigtsteleskop, og VLT Survey Teleskopet er det største teleskop bygget til at overvåge himlen i synligt lys. ESO er en af de største partnere i ALMA, som er det største eksisterende astronomiprojekt. For tiden bygges ELT, et 39 m optisk og nærinfrarødt teleskop på Cerro Armazones, tæt ved Paranal. Det bliver "verdens største himmeløje".
ALMA, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, er et internationalt astronomisk observatorium, med ESO, US National Science Foundation (NSF) og National Institutes of Natural Sciences (NINS) i Japan i samarbejde med Chile. ALMAs finansieres af ESO (Det europæiske sydobservatorium), NSF i samarbejde med Canadas National Research Council og National Science Council i Taiwan, og af NINS i samarbejde med Academia Sinica i Taiwan og Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI).
Opbygning og drift af ALMA styres af ESO på vegne af medlemstaterne, af National Radio Observatory ved Associated Universities, Inc. på vegne af Nordamerika og af National Astronomical Observatory i Japan på vegne af Østasien. Organisationen Joint ALMA Observatory, JAO står for den fælles ledelse og styring af konstruktion og drift af ALMA.
Links
Kontakter
Annagrazia Puglisi
Centre for Extragalactic Astronomy, Durham University
Durham, United Kingdom
E-mail: annagrazia.puglisi@durham.ac.uk
Emanuele Daddi
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Saclay, France
E-mail: edaddi@cea.fr
Chiara Circosta
Department of Physics & Astronomy, University College London
London, UK
E-mail: c.circosta@ucl.ac.uk
Bárbara Ferreira
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
E-mail: pio@eso.org
Ole J. Knudsen (Pressekontakt Danmark)
ESOs formidlingsnetværk
og Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
E-mail: eson-denmark@eso.org
Om pressemeddelelsen
Pressemeddelelse nr.: | eso2101da |
Navn: | ID2299 |
Type: | Early Universe : Galaxy |
Facility: | Atacama Large Millimeter/submillimeter Array |
Science data: | 2021NatAs...5..319P |
Our use of Cookies
We use cookies that are essential for accessing our websites and using our services. We also use cookies to analyse, measure and improve our websites’ performance, to enable content sharing via social media and to display media content hosted on third-party platforms.
ESO Cookies Policy
The European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO) is the pre-eminent intergovernmental science and technology organisation in astronomy. It carries out an ambitious programme focused on the design, construction and operation of powerful ground-based observing facilities for astronomy.
This Cookies Policy is intended to provide clarity by outlining the cookies used on the ESO public websites, their functions, the options you have for controlling them, and the ways you can contact us for additional details.
What are cookies?
Cookies are small pieces of data stored on your device by websites you visit. They serve various purposes, such as remembering login credentials and preferences and enhance your browsing experience.
Categories of cookies we use
Essential cookies (always active): These cookies are strictly necessary for the proper functioning of our website. Without these cookies, the website cannot operate correctly, and certain services, such as logging in or accessing secure areas, may not be available; because they are essential for the website’s operation, they cannot be disabled.
Functional Cookies: These cookies enhance your browsing experience by enabling additional features and personalization, such as remembering your preferences and settings. While not strictly necessary for the website to function, they improve usability and convenience; these cookies are only placed if you provide your consent.
Analytics cookies: These cookies collect information about how visitors interact with our website, such as which pages are visited most often and how users navigate the site. This data helps us improve website performance, optimize content, and enhance the user experience; these cookies are only placed if you provide your consent. We use the following analytics cookies.
Matomo Cookies:
This website uses Matomo (formerly Piwik), an open source software which enables the statistical analysis of website visits. Matomo uses cookies (text files) which are saved on your computer and which allow us to analyze how you use our website. The website user information generated by the cookies will only be saved on the servers of our IT Department. We use this information to analyze www.eso.org visits and to prepare reports on website activities. These data will not be disclosed to third parties.
On behalf of ESO, Matomo will use this information for the purpose of evaluating your use of the website, compiling reports on website activity and providing other services relating to website activity and internet usage.
Matomo cookies settings:
Additional Third-party cookies on ESO websites: some of our pages display content from external providers, e.g. YouTube.
Such third-party services are outside of ESO control and may, at any time, change their terms of service, use of cookies, etc.
YouTube: Some videos on the ESO website are embedded from ESO’s official YouTube channel. We have enabled YouTube’s privacy-enhanced mode, meaning that no cookies are set unless the user actively clicks on the video to play it. Additionally, in this mode, YouTube does not store any personally identifiable cookie data for embedded video playbacks. For more details, please refer to YouTube’s embedding videos information page.
Cookies can also be classified based on the following elements.
Regarding the domain, there are:
- First-party cookies, set by the website you are currently visiting. They are stored by the same domain that you are browsing and are used to enhance your experience on that site;
- Third-party cookies, set by a domain other than the one you are currently visiting.
As for their duration, cookies can be:
- Browser-session cookies, which are deleted when the user closes the browser;
- Stored cookies, which stay on the user's device for a predetermined period of time.
How to manage cookies
Cookie settings: You can modify your cookie choices for the ESO webpages at any time by clicking on the link Cookie settings at the bottom of any page.
In your browser: If you wish to delete cookies or instruct your browser to delete or block cookies by default, please visit the help pages of your browser:
Please be aware that if you delete or decline cookies, certain functionalities of our website may be not be available and your browsing experience may be affected.
You can set most browsers to prevent any cookies being placed on your device, but you may then have to manually adjust some preferences every time you visit a site/page. And some services and functionalities may not work properly at all (e.g. profile logging-in, shop check out).
Updates to the ESO Cookies Policy
The ESO Cookies Policy may be subject to future updates, which will be made available on this page.
Additional information
For any queries related to cookies, please contact: pdprATesoDOTorg.
As ESO public webpages are managed by our Department of Communication, your questions will be dealt with the support of the said Department.