Mithilfe des Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array (ALMA) hat ein internationales Team von Astronomen hochauflösende Beobachtungen einer nahegelegenen Galaxie namens NGC 613 durchgeführt. Ergebnisse der Beobachtungskampagne, veröffentlicht 30. Mai auf dem Preprint-Server arXivwerfen mehr Licht auf die zahlreichen riesigen Molekülwolken im Zentrum dieser Galaxie.
Molekülwolken sind riesige Komplexe aus interstellarem Gas und Staub, die bei der Entstehung von Galaxien übrig geblieben sind und hauptsächlich aus molekularem Wasserstoff bestehen. Molekülwolken mit Massen von mehr als 100.000 Sonnenmassen werden als Riesenmolekülwolken (GMCs) bezeichnet. Im Allgemeinen haben GMCs einen Durchmesser von 15–600 Lichtjahren und sind die kältesten und dichtesten Teile des interstellaren Mediums.
GMCs sind Gasreservoirs, in denen die meisten Sternentstehungsprozesse stattfinden. Daher ist die Untersuchung ihres Lebenszyklus und ihrer Eigenschaften von entscheidender Bedeutung, um unser Wissen über die Entstehung und Entwicklung von Galaxien zu erweitern.
In einer Entfernung von etwa 57 Millionen Lichtjahren ist NGC 613 eine nahe gelegene Balkenspiralgalaxie mit einer Gesamtsternmasse von etwa 45 Milliarden Sonnenmassen. Die Galaxie hat einen hellen Kern und einen sternbildenden Kernring.
Frühere Beobachtungen von NGC 613 haben ergeben, dass es in und um seinen Kernring GMCs beherbergt. Kürzlich beschloss eine Gruppe von Astronomen unter der Leitung von Woorak Choi von der Yonsei-Universität in Südkorea, diese GMCs genauer unter die Lupe zu nehmen und ihre Eigenschaften mit ALMA zu untersuchen.
„NGC 613 wurde mit dem Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array in der Linie 12CO(1-0) (Ruhefrequenz 115,271 GHz) beobachtet“, schrieben die Forscher.
Durch ALMA-Beobachtungen konnte Chois Team 356 GMCs in NGC 613 identifizieren, von denen 158 räumlich und spektral aufgelöst sind. Es stellte sich heraus, dass die GMCs in dieser Galaxie Größen zwischen 49 und 244 Lichtjahren haben, während ihre Geschwindigkeitsdispersionen zwischen 2 und 36 km/s liegen. Die Molekülgasmassen der GMCs in der Probe wurden mit 0,3–50 Millionen Sonnenmassen ermittelt, und ihre Molekülgasmassen-Oberflächendichten wurden auf einen Bereich von 100–6.000 Sonnenmassen/pc2 geschätzt.
Durch den Vergleich der GMCs von NGC 613 mit denen der Milchstraßenscheibe und der GMCs der Galaxien der Lokalen Gruppe stellten die Astronomen fest, dass die GMCs in der untersuchten Galaxie vergleichbare Größen haben. Die in der Arbeit beschriebenen GMCs weisen jedoch im Allgemeinen größere Geschwindigkeitsdispersionen, molekulare Gasmassen und molekulare Gasmassenoberflächendichten auf.
Bei der Analyse der Verteilung der identifizierten GMCs in NGC 613 stellten die Wissenschaftler fest, dass die Größen in den verschiedenen Regionen der Galaxie ähnlich sind. Allerdings scheinen die GMCs in den Staubbändern von NGC 613 geringere molekulare Gasmassen, Geschwindigkeitsdispersionen und Gasmassenoberflächendichten zu haben als die GMCs in den anderen Regionen. Das Team stellte außerdem fest, dass die GMCs in den Bögen tendenziell größere Gasmassen und Gasmassenoberflächendichten haben als die GMCs in den anderen Regionen von NGC 613.
Der Studie zufolge sind die untersuchten riesigen Molekülwolken nur geringfügig gravitativ gebunden, und die GMCs in den Bögen haben tendenziell kleinere Virialparameter als die GMCs in den anderen Regionen der Galaxie. Die erhaltenen Ergebnisse legen auch nahe, dass die charakteristische Wolkenlebensdauer von GMCs in NGC 613 etwa 3-8 Millionen Jahre beträgt.
Mehr Informationen:
Woorak Choi et al, WISDOM-Projekt—XXI. Riesige Molekülwolken im zentralen Bereich der Balkenspiralgalaxie NGC 613: eine steile Größen-Linienbreiten-Beziehung, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2405.19709
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