JWST har fanget en galakse som blåser bort sitt eget stjernedrivstoff

Astronomer har tatt en galakse på fersk gjerning i å blåse seg selv til døde, ved å observere en massiv sky av kald gass som blir støtt ut fra et ungt galaksesystem sett bare 1,1 milliarder år etter Big Bang. Oppdagelsen, publisert tirsdag i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, tilbyr en enkel forklaring på en av moderne astrofysikks mest vedvarende gåter: hvorfor så mange massive galakser i det tidlige universet ser ut til å ha brått sluttet å danne stjerner.eurekalert+1

En galakse som lever raskt og dør ung

Galaksesystemet, kjent som CRISTAL-02, ble observert ved hjelp av både James Webb-teleskopet (JWST) og Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). I stedet for å være én enkelt, stabil galakse, er CRISTAL-02 en samling av stjernedannende klumper i de siste stadiene av en kosmisk kollisjon, som danner stjerner med omtrent 260 solmasser per år – omtrent tre ganger raskere enn forventet for en galakse av dens masse i den epoken.astronomynow+1

Men den samme volden som driver veksten, besegler også skjebnen. Observasjonene avslører en sky av kald gass som strekker seg rundt 7 000 lysår fra galaksen, og beveger seg utover med omtrent 640 kilometer i sekundet. Utstrømningen fjerner gass med omtrent 520 solmasser per år – dobbelt så raskt som nye stjerner blir født.astronomynow

«Galaksen har en kraftig vind som kaster ut materiale dobbelt så raskt som galaksen danner stjerner,» sa hovedforfatter Dr. Rebecca Davies ved Swinburne University of Technology i Melbourne. «Hvis denne raske utblåsningen fortsetter, kan galaksen være død om mindre enn 50 millioner år.»ras

Supernovaer, ikke sorte hull

I motsetning til tidligere observerte galaksedrepende utstrømninger drevet av supermassive sorte hull, ser vinden i CRISTAL-02 ut til å være drevet av supernovaer – de eksplosive dødsfallene til kortlivede, massive stjerner dannet under den sammenslåingsutløste stjernedannelsen. Teamet fant ingen bevis for et for tiden aktivt sort hull som driver utstrømningen, selv om de ikke kan utelukke et tidligere utbrudd av slik aktivitet som siden har falmet.ras+1

Forskerne kombinerte ALMAs syn på kaldt materiale med JWSTs Near Infrared Spectrograph-observasjoner av varmere ionisert gass, og avdekket en flerfasevind som blåser utover i en to-kjegleform over og under den galaktiske disken.astronomynow

Et utbredt kosmisk fenomen

Funnene kan strekke seg langt utover en enkelt galakse. Davies bemerket at nesten halvparten av massive galakser i denne epoken gjennomgår store sammenslåinger, noe som tyder på at mekanismen kan være vanlig. «CRISTAL-02 tilbyr en naturlig løsning på mysteriet om hvorfor disse massive galaksene lever raskt og dør unge,» sa hun.ras

Studien gir et fysikkbasert alternativ til mer eksotiske forslag – som ideen om at mørk energi oppførte seg annerledes i det tidlige universet – som har blitt brukt for å forklare den overraskende overfloden av sovende tidlige galakser avdekket av JWST siden 2022.astronomynow+1