Angin kencang dari galaksi segitiga

Pengamatan radio menunjukkan skenario kompleks dalam interaksi pembentukan bintang dan medium antarbintang di Messier 33

Studi interaksi antara pembentukan bintang dan medium antarbintang penting untuk memahami evolusi galaksi. Sebuah tim peneliti internasional yang dipimpin oleh Fatima Tabatabai bekerja sama dengan beberapa ilmuwan dari Institut Max Planck untuk Radio Astronomi di Bonn melakukan pengamatan radio resolusi tinggi dari galaksi tetangga Messier 33 di Grup Lokal dengan Karl Jansky Sangat Besar. Array (VLA) di New Mexico. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ada hubungan langsung antara molekul gas dan pembentukan bintang di M 33. Kelahiran bintang masif memperkuat medan magnet dan meningkatkan jumlah elektron sinar kosmik berenergi tinggi, yang pada gilirannya dapat memfasilitasi pembentukan bintang. angin dan arus galaksi.

Galaksi adalah sistem interaksi bintang dan gas antarbintang. Pengamatan menunjukkan bahwa galaksi membentuk lebih sedikit bintang saat ini daripada di masa lalu. Karena gas dingin sangat penting untuk pembentukan bintang, perhitungan model menghubungkan perlambatan proses ini dan evolusi galaksi yang diamati dengan angin galaksi yang membawa gas dingin.

Angin galaksi berasal dari cakram galaksi dan meluas ke halo dan medium intergalaksi; Namun, asal-usulnya masih diperdebatkan. Ledakan supernova dan inti galaksi aktif (AGN) dapat mendorong angin kencang. Peran mereka dalam menghambat pembentukan bintang cocok dengan fakta bahwa gas dari angin mereka dapat jatuh kembali ke piringan galaksi dan mengarah pada pembentukan bintang baru. Berkat pengamatan radio terperinci baru dengan Karl G. Array, beberapa tahun cahaya dari Bumi. Galaksi ini memiliki massa sekitar 23 kali lebih kecil dari Bima Sakti.

Sinar kosmik terdiri dari partikel berenergi tinggi yang bergerak mendekati kecepatan cahaya. Mereka dapat meningkatkan tekanan di media antarbintang, menyebabkan arus keluar dan mengubah struktur seluruh galaksi. Studi sebelumnya telah menunjukkan pentingnya angin yang didorong oleh sinar kosmik dalam pembentukan gelembung di galaksi Bima Sakti dan Andromeda, yang lebarnya beberapa ribu tahun cahaya.

“Ini adalah pertama kalinya kami menemukan bukti angin seperti itu di galaksi spiral pembentuk bintang bermassa rendah seperti M33,” kata Fatima Tabatabai, peneliti utama studi tersebut. Bukti ini muncul dari kontradiksi ketika kami menemukan bahwa elektron sinar kosmik lebih aktif di daerah di mana medan magnet juga lebih kuat. “Dalam medan magnet yang kuat, orang akan mengharapkan elektron sinar kosmik kehilangan energinya karena radiasi sinkrotron yang lebih kuat.”

Tabatabai sudah melakukan penelitian sebagai bagian dari gelar doktornya, yang diselesaikannya pada tahun 2008, di Institut Max Planck untuk Radio Astronomi (MPIfR) di bawah pengawasan Rainer Beck, rekan penulis studi tersebut.

Paradoks di atas dapat diselesaikan dengan melihat struktur medan magnet di galaksi. Di daerah pembentuk bintang, karena pergerakan gas yang turbulen, medan magnet diperkuat oleh aksi mekanisme dinamo yang mengubah energi kinetik menjadi energi magnet. Garis-garis medan yang dihasilkan terjalin dengan kuat. “Efek dinamo adalah mekanisme kuat yang beroperasi di mana-mana di alam semesta – di bintang, planet, galaksi, dan bahkan di awan gas intergalaksi besar,” kata Rainer Beck.

“Struktur medan magnet yang bergejolak ini membantu sinar kosmik menyebar ke area yang lebih luas sebelum kehilangan energinya karena pendinginan sinkrotron di medan magnet. Sinar kosmik berenergi tinggi dapat dengan mudah bergabung dengan gas latar dan plasma, menciptakan daerah tekanan tinggi di piringan.” Fatima Tabatabai menambahkan. “Ketidakseimbangan tekanan yang dihasilkan antara piringan dan lapisan luar korona menyebabkan angin dihasilkan.”

Studi saat ini menunjukkan bahwa angin yang didorong oleh sinar kosmik mungkin memainkan peran di sebagian besar galaksi, terutama yang bermassa relatif rendah tetapi pembentukan bintang aktif seperti M 33. Mereka adalah sistem yang lebih umum di alam semesta daripada galaksi masif. Oleh karena itu, angin yang didorong oleh sinar kosmik, pada prinsipnya, mungkin juga memainkan peran penting dalam penghilangan gas di era sebelumnya, karena angin lebih kuat pada saat itu karena aktivitas pembentukan bintang yang lebih tinggi.

“Untuk mengkonfirmasi hasil ini dan untuk memperluas penelitian ke zaman di alam semesta, diperlukan pengamatan radio terperinci dari galaksi yang jauh, yang akan menjadi mungkin dengan teleskop radio sensitif di masa depan seperti Next Generation Very Large Telescope dan Observatorium SKA,” kata Karl. Menten, MPIfR Director and Head of Research in Millimeter and Submillimeter Astronomy, yang juga merupakan rekan penulis studi.