Cleverer Trick, um erstmals entdeckte junge Sterne zu kochen – Astronomen weisen auf Magnetfelder als fehlende Zutat hin

Die fehlende Zutat zum Kochen von Sternen auf die gleiche Weise, wie Sie Ihren Weihnachtspudding dämpfen würden, wurde zum ersten Mal von Astronomen entdeckt. Ähnlich wie ein Schnellkochtopf ein Gewicht auf dem Deckel hat, um den Druck aufrechtzuerhalten und Ihr festliches Dessert dicht, feucht und essfertig zu machen, benötigen verschmelzende Galaxien möglicherweise Magnetfelder, um die idealen Bedingungen für die Sternentstehung zu schaffen.

Bisher wurde die Existenz einer solchen Kraft jedoch nur theoretisiert und nicht beobachtet.

Ein internationales Forscherteam unter der Leitung des Astrophysikers Dr. David Clements vom Imperial College fand Hinweise auf Magnetfelder, die mit einer einige hundert Lichtjahre großen Scheibe aus Gas und Staub in der Tiefe eines Systems aus zwei verschmelzenden Galaxien namens Arp220 in Verbindung stehen.

Sie sagen, dass diese Regionen der Schlüssel dazu sein könnten, die Zentren interagierender Galaxien genau richtig zu machen, um viel Wasserstoffgas in junge Sterne zu verwandeln. Dies liegt daran, dass Magnetfelder möglicherweise verhindern können, dass intensive Sternentstehungsschübe in den Kernen verschmelzender Galaxien effektiv „überkochen“, wenn die Hitze zu hoch eingestellt wird.

Ein neues Papier, das die Entdeckung enthüllt, wurde veröffentlicht veröffentlicht In Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society.

„Dies ist das erste Mal, dass wir Hinweise auf Magnetfelder im Kern einer Fusion gefunden haben“, sagte Dr. Clements, „aber diese Entdeckung ist nur ein Ausgangspunkt. Wir brauchen jetzt bessere Modelle und müssen sehen, was in anderen Regionen passiert.“ Galaxienverschmelzungen.“

Als er die Rolle von Magnetfeldern bei der Sternentstehung erklärte, führte er eine Kochanalogie an.

„Wenn man in kurzer Zeit viele Sterne (Weihnachtspudding) zubereiten möchte, muss man viel Gas (oder Zutaten) zusammenpressen. Das sehen wir in den Kernen von Fusionen. Aber dann, wie die „Die Hitze von jungen Sternen (oder Ihrem Herd) baut sich auf, Dinge können überkochen und das Gas (oder die Puddingmischung) wird verteilt“, sagte Dr. Clements.

„Um das zu verhindern, muss man etwas hinzufügen, das alles zusammenhält – ein Magnetfeld in einer Galaxie oder den Deckel und das Gewicht eines Schnellkochtopfs.“

Astronomen suchen seit langem nach der magischen Zutat, die dafür sorgt, dass manche Galaxien effizienter als normal Sterne bilden.

Eines der Probleme bei Galaxienverschmelzungen besteht darin, dass sie sehr schnell Sterne bilden können, was als Starburst bezeichnet wird. Das bedeutet, dass sie sich in Bezug auf die Beziehung zwischen der Sternentstehungsrate und der Masse der Sterne in der Galaxie anders verhalten als andere Sternentstehungsgalaxien – sie scheinen Gas effizienter in Sterne umzuwandeln als Galaxien, die keine Starburst-Galaxien sind. Astronomen sind sich nicht sicher, warum das so ist.

Eine Möglichkeit besteht darin, dass Magnetfelder als zusätzliche „Bindungskraft“ wirken könnten, die das sternbildende Gas länger zusammenhält und der Tendenz des Gases entgegenwirkt, sich auszudehnen und aufzulösen, wenn es durch junge, heiße Sterne oder Supernovae erhitzt wird Massereiche Sterne sterben.

Theoretische Modelle legten dies zuvor nahe, doch die neuen Beobachtungen sind die ersten, die zeigen, dass bei mindestens einer Galaxie Magnetfelder vorhanden sind.

Forscher nutzten das Submillimeter Array (SMA) auf Maunakea in Hawaii, um tief in das Innere der ultrahellen Infrarotgalaxie Arp220 zu sondieren.

Der SMA ist für die Aufnahme von Bildern von Licht in Wellenlängen von etwa einem Millimeter konzipiert – was an der Grenze zwischen Infrarot- und Radiowellenlängen liegt. Dies öffnet ein Fenster zu einer Vielzahl astronomischer Phänomene, darunter supermassereiche Schwarze Löcher und die Geburt von Sternen und Planeten.

Arp220 ist eines der hellsten Objekte am extragalaktischen Ferninfrarothimmel und das Ergebnis einer Verschmelzung zweier gasreicher Spiralgalaxien, die in den Kernregionen der Verschmelzung Sternenexplosionsaktivitäten ausgelöst hat.

Der extragalaktische Ferninfrarothimmel ist eine kosmische Hintergrundstrahlung, die aus dem integrierten Licht der Staubemissionen entfernter Galaxien besteht. Etwa die Hälfte des gesamten Sternenlichts liegt im fernen Infrarotbereich.

Der nächste Schritt für das Forschungsteam wird darin bestehen, mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) – dem leistungsstärksten Teleskop zur Beobachtung von molekularem Gas und Staub im kühlen Universum – nach Magnetfeldern in anderen ultrahellen Infrarotgalaxien zu suchen.

Das liegt daran, dass die nächsthellste lokale ultrahelle Infrarotgalaxie nach Arp220 um den Faktor vier oder mehr schwächer ist.

Mit ihrem Ergebnis und weiteren Beobachtungen hoffen die Forscher, dass die Rolle von Magnetfeldern in einigen der leuchtkräftigsten Galaxien im lokalen Universum viel klarer wird.