JWST har fångat en galax som blåser bort sitt eget stjärnbränsle

Astronomer har fångat en galax på bar gärning när den blåser sig själv till döds, genom att observera en massiv sky av kall gas som kastas ut från ett ungt galaxsystem sett bara 1,1 miljarder år efter Big Bang. Upptäckten, som publicerades i tisdags i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, erbjuder en enkel förklaring till en av den moderna astrofysikens mest ihållande gåtor: varför så många massiva galaxer i det tidiga universum verkar ha slutat bilda stjärnor så plötsligt.eurekalert+1

En galax som lever snabbt och dör ung

Galaxsystemet, känt som CRISTAL-02, observerades med hjälp av både James Webb-teleskopet (JWST) och Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Istället för att vara en enskild, stabil galax är CRISTAL-02 en samling stjärnbildande klumpar i slutskedet av en kosmisk kollision, som bildar stjärnor i en takt av cirka 260 solmassor per år – ungefär tre gånger snabbare än förväntat för en galax av dess massa under den epoken.astronomynow+1

Men samma våldsamhet som driver dess tillväxt beseglar också dess öde. Observationerna avslöjar en sky av kall gas som sträcker sig cirka 7 000 ljusår från galaxen och rör sig utåt med ungefär 640 kilometer i sekunden. Utflödet avlägsnar gas i en takt av cirka 520 solmassor per år – dubbelt så snabbt som nya stjärnor föds.astronomynow

”Galaxen har en kraftfull vind som kastar ut material dubbelt så snabbt som galaxen bildar stjärnor”, säger huvudförfattaren Dr. Rebecca Davies vid Swinburne University of Technology i Melbourne. ”Om denna snabba utblåsning fortsätter kan galaxen vara död om mindre än 50 miljoner år.”ras

Supernovor, inte svarta hål

Till skillnad från tidigare observerade galaxdödande utflöden som drivs av supermassiva svarta hål, verkar vinden i CRISTAL-02 drivas av supernovor – de explosiva dödsfallen hos kortlivade, massiva stjärnor som bildats under den sammanslåingsutlösta stjärnbildningen. Teamet fann inga bevis för ett för närvarande aktivt svart hål som driver utflödet, även om de inte kan utesluta ett tidigare utbrott av sådan aktivitet som sedan dess har avtagit.ras+1

Forskarna kombinerade ALMA:s vy av kallt material med JWST:s Near Infrared Spectrograph-observationer av varmare joniserad gas, och avslöjade en flerfasvind som blåser utåt i en två-konform ovanför och under den galaktiska disken.astronomynow

Ett utbrett kosmiskt fenomen

Fyndet kan sträcka sig långt utanför en enskild galax. Davies noterade att nästan hälften av alla massiva galaxer under denna epok genomgår stora sammanslagningar, vilket tyder på att mekanismen kan vara vanlig. ”CRISTAL-02 erbjuder en naturlig lösning på mysteriet om varför dessa massiva galaxer lever snabbt och dör unga”, sa hon.ras

Studien ger ett fysikbaserat alternativ till mer exotiska förslag – som idén om att mörk energi betedde sig annorlunda i det tidiga universum – som har använts för att förklara den överraskande rikedomen av vilande tidiga galaxer som JWST har avslöjat sedan 2022.astronomynow+1