Pressmeddelande

Glupsk galax fångas i avlägsen strålkastare

ESO:s Very Large Telescope granskar hur galaxer växer

4 juli 2013

En avlägsen galax som ivrigt mumsar i sig gas från sin närhet har upptäckts med hjälp av ESO:s jätteteleskop VLT. Astronomer har sett gas som faller inåt mot galaxen och skapar ett flöde som inte bara ger upphov till nya stjärnor, utan även driver galaxens rotation. Detta är det bästa direkta beviset hittills till stöd för teorin om att galaxer drar till sig och förtär material i sin närhet för att växa och bilda fler stjärnor. Forskningsresultaten publiceras den 5 juli 2013 i tidskriften Science.

Astronomer har länge misstänkt att galaxer växer genom att dra till sig material från sin närmaste omgivning, men den här processen har visat sig vara väldigt svår att observera direkt. Nu har ESO:s Very Large Telescope använts för att studera en sällsynt upplinjering mellan en avlägsen galax [1] och en ännu mer avlägsen kvasar – den extremt ljusstarka mitten av en galax som får sin energi från ett supertungt svart hål. Tack vare att ljus från kvasaren passerar genom materialet som omger förgrundsgalaxen innan det når jorden blir det möjligt att detaljstudera gasen omkring galaxen [2]. Dessa nya resultat ger den hittills bästa bilden av en galax i färd med att äta upp sig.

Nicolas Bouché vid Forskningsinstitutet för astrofysik och planetologi (IRAP) i Toulouse, Frankrike, är förste författare till artikeln i Science. Han förklarar:

– Den här upplinjeringen är väldigt ovanlig och låter oss utföra unika observationer. Vi kunde använda ESO:s Very Large Telescope för att titta både på galaxen själv samt den omgivande gasen. Därför kunde vi angripa en viktig fråga inom galaxbildning: hur växer galaxer och hur håller de igång sin stjärnbildning?

Galaxer gör snabbt slut på sina förråd av gas när de bildar nya stjärnor. Om de ska få kunna fortsätta skapa stjärnor måste dessa förråd på något sätt kontinuerligt fyllas på med ny gas. Astronomerna har länge misstänkt att svaret på frågan var att galaxerna kan dra till sig kall gas från sina omgivningar genom gravitationskraften. I det här scenariot drar en galax till sig gas inåt, vilken först följer med i galaxens rotation innan den faller in. Vissa bevis för sådant tillskott av materia redan tidigare har observerats. Men fram tills nu har gasens rörelser och dess andra egenskaper inte kunnat utforskas till fullo.

Astronomerna använde två instrument som heter SINFONI och UVES [3], vilka båda finns på ESO:s teleskop VLT vid Paranalobservatoriet i norra Chile. De nya observationerna visade både hur galaxen själv roterar, men också rörelsen och sammansättningen hos gasen utanför galaxen.

Michael Murphy vid Swinburnes tekniska universitet i Melbourne, Australien, är medförfattare till artikeln:

– Egenskaperna hos denna gigantiska mängd omgivande gas var exakt vad man skulle vänta sig om den kalla gasen höll på att dras in av galaxen. Gasen rör sig som vi väntar oss, mängden gas är den förväntade, och den har även den rätta sammansättningen för att passa med modellerna. Det är som när lejonen matas i djurparken – den här galaxen har en omättlig aptit och vi har nu upptäckt hur den äter för att växa så snabbt, säger han.

Astronomer har redan hittat bevis för material omkring galaxer i det unga universum, men det här är första gången man har kunnat visa klart att materialet rör sig inåt mot galaxen istället för utåt, och också bestämma sammansättningen av detta bränsle för kommande generationer stjärnor. Utan kvasarens ljus skulle det vara omöjligt att se den här omgivande gasen.

Crystal Martin vid University of California Santa Barbara i USA, ingår också i teamet.

– I det här fallet hade vi tur att kvasaren råkade ligga på precis rätt plats för att ljuset från den skulle passera genom gasen som faller in mot galaxen. Nästa generations gigantiska teleskop så som E-ELT (European Extremely Large Telescope) kommer att göra det möjligt att studera flera siktlinjer genom varje galax. Då får vi en mycket mer heltäckande bild, slår hon fast. 

Noter

[1] Den här galaxen hittades i kartläggningen SINFONI Mg II Program for Line Emitters (SIMPLE) som gjordes under 2012 och som tittade på galaxer med rödförskjutningar (z) på omkring 2. Kvasaren i bakgrunden kallas HE 2243-60 och själva galaxen ligger vid rödförskjutningen 2,3285 – vilket betyder att vi ser den som den var när universum bara var två miljarder år gammalt.

[2] När ljuset från kvasaren passerar genom gasmolnen absorberas ljus vid vissa våglängder. Mönstret hos dessa absorptioner är som ett fingeravtryck som kan berätta mycket om rörelserna och den kemiska sammansättningen hos gasen. Utan kvasaren i bakgrunden skulle man få mycket mindre information – gasmolnen lyser inte och syns inte i bilder av området.

[3] SINFONI (Spectrograph for INtegral Field Observations in the Near Infrared) och UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph) är två instrument som sitter på ESO:s Very Large Telescope. Med SINFONI kunde astronomerna studera gasens rörelse i själva galaxen och med UVES såg man effekten av gasen omkring galaxen på ljuset från den ännu mer avlägsna kvasaren. 

Mer information

Forskningsresultaten presenteras i artikeln “Signatures of cool gas fueling a star-forming galaxy at redshift 2.3”, som publiceras den 5 juli 2013 i tidskriften Science.

Teamet består av N. Bouché (CNRS; IRAP, Frankrike), M. T. Murphy (Swinburnes tekniska universitet , Melbourne, Australien), G. G. Kacprzak (Swinburnes tekniska universitet , Australien; Australian Research Council Super Science Fellow), C. Péroux (Aix Marseille Universitetet, CNRS, Frankrike), T. Contini (CNRS; University Paul Sabatier of Toulouse, Frankrike), C. L. Martin (University of California Santa Barbara, USA) samt M. Dessauges-Zavadsky (Geneveobservatoriet, Schweiz).

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 15 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och två kartläggningsteleskop: VISTA, som observerar infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop, samt VST, det största teleskopet som konstruerats för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO bidrar dessutom till ALMA, ett revolutionerande astronomiskt teleskop och världens hittills största astronomiska projekt. ESO planerar för närvarande bygget av det europeiska extremt stora 39 metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, E-ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

• Bilder på VLT

Kontakter

Nicolas Bouché
Observatoire Midi-Pyrénées–IRAP
Toulouse, France
Tel: +33 5 61 33 27 87
Mobil: +33 7 51 51 46 83
E-post: Nicolas.Bouche@irap.omp.eu

Michael Murphy
Centre for Astrophysics and Supercomputing, Swinburne University of Technology
Melbourne, Australia
Tel: +61 3 9214 5818
Mobil: +61 405 214 461
E-post: mmurphy@swin.edu.au

Richard Hook
ESO education and Public Outreach Department
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

Johan Warell (Presskontakt för Sverige)
ESO:s nätverk för vetenskaplig kommunikation
Skurup, Sverige
Tel: +46-706-494731
E-post: eson-sweden@eso.org

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1330 som har tagits fram inom ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer. ESON-representanterna fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Johan Warell.