Forskere har opdaget en kosmisk vind i en galakse 12 milliarder lysår væk, første gang fænomenet blev observeret i en sådan afstand og så længe siden i universets fortid. Men en galaktisk vind er ikke ligesom havbriser på Jorden. Det antages at være en reguleringsmekanisme, der hjælper med at bestemme, hvor hurtigt en galakse skaber stjerner, rapporterer Rafi Letzter på LiveScience. Dette seneste kig på en galaktisk vind fra det tidlige univers kan hjælpe astrofysikere med at forstå, hvorfor galakser udvikler sig som de gør.
Generelt er der flere veje, galakser kan gå ned, når de dannes. I et scenarie lever de hurtigt og dør unge. Af grunde, som ikke er godt forstået, begynder nogle galakser at udtømme massive stjerner ved hjælp af tyngdekraften og gasser, der er tilgængelige for dem, og producerer stjerner 1000 gange hurtigere end andre galakser, som har tjent dem navnet "stjernebrydende galakser." De massive stjerner, de producerer vare ikke længe, og eksploderer til sidst til supernovaer, der er kraftige nok til at overvinde tyngdekraften og smide gasser og andre materialer ud i rummet. Over tid fører dette tab af stof til enden af galaksen. En sådan hurtigbrændende galakse blev netop afsløret i sidste uge, en monsterstjernet galakse kaldet COSMOS-AzTEC-1, der sandsynligvis vil brænde sig ud efter kun 100 millioner år.
Men ikke alle starburst-galakser falder ned i en glans af herlighed. I stedet antages nogle at bremse deres rasende tempo i stjernedannelse ved at skubbe nogle af deres molekylære gasser ud i en glorie omkring galaksen via galaktisk vind. Ifølge en pressemeddelelse trækker det stjernebrændstof enten væk i rummet eller regner tilbage ned i galaksen på et senere tidspunkt, idet der tages flere runder af stjernedannelse i gang. I det væsentlige bremser vinden det rasende tempo i stjernedannelse og skaber en selvregulerende mekanisme, der holder galaksen i at brænde ud så hurtigt.
Den galaktiske vind er, hvad astronomer observerede i den nye undersøgelse, der blev offentliggjort i tidsskriftet Science. Ved hjælp af Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), der er baseret i Chile, opdagede forskere gasudstrømningen fra en galakse kaldet SPT2319-55, som var ved at rive stjerner ud, da universet bare var 1 milliard år gammel.
Mens astronomer har set lignende vinde i andre galakser, er dette langt den ældste forekomst af kosmisk vind, der er registreret, hvilket vil hjælpe forskere med at forstå de tidligste eoner af galaksdannelse.
”Galakser er komplicerede, rodede dyr, og vi synes, at udstrømning og vind er kritiske stykker til, hvordan de dannes og udvikler sig, og regulerer deres evne til at vokse, ” siger astronom Justin Spilker fra University of Texas i Austin, studiens hovedforfatter, i en udmelding.
At finde vinden var ingen let bedrift. Signalerne fra disse galakser i den fjerne fortid er svage og ofte skjult af anden information, der regner ned fra os fra himlen.
For at forstærke signalet brugte astronomerne en teknik kendt som gravitationslinsering. I denne teknik søger astronomer efter en massiv himmellegeme - som en stor galakse eller sort hul - mellem teleskopet og det objekt, de håber at se for at få et bedre overblik over et superafstandsobjekt for at få et bedre overblik over en super- afstand objekt. Hvis det er i den rigtige position, fordrejer tyngdekraften af det massive forgrundsobjekt lys omkring det, forstærker lyset bag det og skaber flere billeder af målobjektet.
I dette tilfælde brugte astronomerne en stor galakse inden for synsfeltet af SPT2319-55, der bragte den gamle galakse i fokus. Ved hjælp af et computerprogram var de ikke i stand til at fjerne og kombinere de billeder, der blev oprettet med gravitationslinsen.
Amber Jorgenson ved Astronomy rapporterer, at ALMA opdagede udbrud af galaktisk vind, der skyder ud fra galaksen med 500 miles i sekundet. De fandt også de kemiske signaturer af hydroxyl i vinden, en fremtrædende komponent i stjernedannende regioner, hvilket betyder, at vinden luftede stjernebrændstof ud i rummet.
Det næste spørgsmål er, om disse vindtyper var almindelige i tidlige galakser, eller om SPT2319-55 er et specielt tilfælde.
”Indtil videre har vi kun observeret en galakse i en så bemærkelsesværdig kosmisk afstand, men vi vil gerne vide, om vinde som disse også er til stede i andre galakser for at se, hvor almindelige de er, ” siger Spilker i pressemeddelelsen. ”Hvis de forekommer i stort set hver galakse, ved vi, at molekylvindene både er allestedsnærværende og også en virkelig almindelig måde for galakser at selvregulere deres vækst.”
Letzter hos LiveScience rapporterer, at forskere ikke er sikre på, om den galaktiske vind vil tillade SPT2319-55 at leve et langt, opfyldende kosmisk liv. Det er muligt, at vinden ikke er stærk nok til at bremse løbende stjernedannelse, hvilket betyder, at galaksen alligevel kan dø ung. Det er også muligt, at der er så meget mørkt stof omkring galaksen, at det vil fange eventuelle gasser, der udvises af den galaktiske vind, og forhindre, at gasserne falder tilbage i galaksen og til sidst sulter den af stjernebrændstof og fører til dens udryddelse.
Uanset hvad der sker, er det sandsynligvis alt, at galaktisk vind ikke går til spilde. En anden nylig undersøgelse viser, at halvdelen af vores egen Mælkevej-galakse er lavet af materiale, der er skubbet ud af galaktiske vinde i andre galakser, hvilket antyder, at selv hvis SPT2319-55 brændte ud for længe siden, lever en del af den sandsynligvis stadig på et sted.
