Космические лучи управляют ветрами галактики
Астрономы, использующие очень большую решетку имени Карла Г. Янски (VLA) Национального научного фонда, обнаружили важную новую подсказку о том, как галактики тормозят активные эпизоды звездообразования. Их новое исследование соседней галактики M33 показывает, что быстро движущиеся электроны космических лучей могут вызывать ветры, которые уносят газ, необходимый для образования новых звезд.
Такие ветры ответственны за замедление скорости звездообразования по мере эволюции галактик с течением времени. Тем не менее, ударные волны от взрывов сверхновых и энергичные струи материала, приводимого в действие черными дырами, исходящие из ядер галактик, считаются основными движущими силами этих ветров. Считалось, что космические лучи вносят незначительный вклад, особенно в таких галактиках, как M33, в которых есть области активного звездообразования.
«Мы наблюдали галактические ветры, движимые космическими лучами, в нашем Млечном Пути и в галактике Андромеды, где темпы звездообразования намного ниже, но не ранее в таких галактиках, как M33», — сказала Фатима Табатабаи из Института исследований в Фундаментальные науки в Иране.
Табатабаи и международная группа ученых провели подробные многоволновые наблюдения VLA за M33, спиральной галактикой, удаленной почти на 3 миллиона световых лет и входящей в Местную группу галактик, в которую входит Млечный Путь. Они также использовали данные предыдущих наблюдений с помощью VLA, радиотелескопа Эффельсберга в Германии и телескопов миллиметрового диапазона, видимого света и инфракрасного излучения.
Звезды гораздо более массивные, чем наше Солнце, проходят свой жизненный цикл, в конечном итоге взрываясь как сверхновые. Взрывные ударные волны могут разгонять частицы почти до скорости света, создавая космические лучи. Достаточное количество этих космических лучей может создать давление, которое приведет ветры, уносящие газ, необходимый для продолжения формирования звезд.
«Наблюдения VLA показали, что космические лучи в M33 покидают регионы, где они рождаются, что позволяет им вызывать более сильные ветры», — сказал Уильям Коттон из Национальной радиоастрономической обсерватории.
Основываясь на своих наблюдениях, астрономы пришли к выводу, что многочисленные взрывы сверхновых и остатки сверхновых в гигантских комплексах активного звездообразования M33 делают такие ветры, управляемые космическими лучами, более вероятными.
«Это означает, что космические лучи, вероятно, являются более общей причиной галактических ветров, особенно в более ранние периоды истории Вселенной, когда звездообразование происходило с гораздо большей скоростью», — сказал Табатабаи. Она добавила, что «таким образом, этот механизм становится более важным фактором в понимании эволюции галактик с течением времени».
Табатабаи, Коттон и их коллеги сообщают о своих выводах в выпуске Ежемесячных уведомлений Королевского астрономического общества от 25 октября.
