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    Gas in uscita nelle galassie ultraluminose

    La galassia ultraluminosa Arp220. Uno studio sui potenti deflussi di gas molecolare in questi oggetti, usando le linee del lontano infrarosso della molecola OH, scopre che possono espellere fino a mille masse solari all'anno. Credito:NASA, ESA, e il Team Hubble

    Le galassie si evolvono nel corso di miliardi di anni in parte attraverso l'attività di formazione stellare e i loro buchi neri nucleari supermassicci, e anche da fusioni con altre galassie. Alcune caratteristiche delle galassie, in particolare le forti correlazioni riscontrate tra la massa del buco nero centrale e proprietà come la struttura della velocità delle galassie o la luminosità, implicano una connessione fondamentale tra la crescita del buco nero nucleare e l'assemblaggio di stelle su scala globale. Ci si aspetta quindi che un qualche tipo di feedback spieghi queste strette correlazioni, e gli astronomi hanno lavorato per identificarlo e studiarlo. Un suggerimento importante per il feedback è la presenza di gas caldo in uscita, alimentato da nuove stelle ma che impoverrebbe la galassia della materia prima necessaria per creare nuove stelle, e/o per aumentare la massa del buco nero.

    Negli anni '90, l'Infrared Space Observatory (ISO) ha rilevato prove di gas caldo nelle galassie luminose, la molecola OH, e il recente Herschel Space Observatory ha seguito quelle rilevazioni con osservazioni risolte in velocità di sei delle prominenti linee del lontano infrarosso OH. CfA astronomi Eduardo Gonzalez-Alfonso, Matt Ashby, e Howard Smith ha guidato un team di scienziati riducendo e modellando le quattro linee forti in quattordici galassie infrarosse ultraluminose (ULIRG). L'insieme delle linee OH degli ULIRG è notevole in quanto appaiono a volte in assorbimento, a volte in emissione, e talvolta con un po' di entrambi a seconda della particolare linea e componente di velocità. Molte di queste caratteristiche spettrali sono caratteristiche del gas che si muove in un deflusso, e il team ha sviluppato un modello di trasferimento radiativo per dedurre la geometria e la cinematica del gas che scorre dalle forme complesse delle linee.

    Gli scienziati riferiscono che ci sono davvero potenti deflussi in questi ULIRG, alcuni con più di mille masse solari all'anno e la potenza di cento miliardi di soli (una piccola percentuale dell'energia luminosa totale della galassia). Il tempo tipico che impiegherebbe questo gas per essere espulso dalla galassia è solo poche centinaia di milioni di anni, e gli astronomi concludono che i deflussi devono avvenire in modo irregolare (non continuo), e sono probabilmente legati all'altrettanto casuale attività di flaring del buco nero centrale, che a sua volta può essere collegato ai moti del gas indotti dalle fusioni di galassie.


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