Forskere har oppdaget en kosmisk vind i en galakse 12 milliarder lysår unna, første gang fenomenet er blitt observert på en slik avstand og så lenge siden i universets fortid. Men en galaktisk vind er ikke noe som havbris på jorden. Det antas å være en reguleringsmekanisme som hjelper til med å bestemme hvor raskt en galakse skaper stjerner, rapporterer Rafi Letzter på LiveScience. Dette siste blikket på en galaktisk vind fra det tidlige universet kan hjelpe astrofysikere til å forstå hvorfor galakser utvikler seg som de gjør.
Generelt er det flere veier galakser kan gå ned når de dannes. I ett scenario lever de raskt og dør unge. Av grunner som ikke er godt forstått, begynner noen galakser å kvise ut massive stjerner ved å bruke tyngdekraften og gassene som er tilgjengelige for dem, og produserer stjerner 1000 ganger raskere enn andre galakser, noe som har gitt dem navnet "stjernebarne galakser." De massive stjernene de produserer ikke vare lenge, til slutt eksploderer til supernovaer som er kraftige nok til å overvinne tyngdekraften og kaste gasser og andre materialer ut i rommet. Over tid fører det tapet av materie til slutten av galaksen. En slik hurtigbrennende galakse ble nettopp avslørt i forrige uke, en monsterstjernegalakse kalt COSMOS-AzTEC-1 som sannsynligvis vil brenne seg ut etter bare 100 millioner år.
Men ikke alle stjerneskuddgalakser går ned i en glans av herlighet. I stedet antas noen å bremse det rasende tempoet i stjernedannelse ved å skyve ut noen av molekylgassene deres i en glorie rundt galaksen via galaktisk vind. I følge en pressemelding driver det stjernebrensel enten bort i verdensrommet eller regner ned igjen i galaksen på et senere tidspunkt, og setter i gang flere runder med stjernedannelse. I hovedsak bremser vinden det rasende tempoet i stjernedannelse og skaper en selvregulerende mekanisme som holder galaksen fra å brenne ut så raskt.
Den galaktiske vinden er det astronomene observerte i den nye studien publisert i tidsskriftet Science. Ved å bruke Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) basert i Chile, oppdaget forskere gassutstrømningen fra en galakse kalt SPT2319-55, som var i ferd med å rive ut stjerner da universet bare var 1 milliard år gammelt.
Mens astronomer har sett lignende vinder i andre galakser, er dette den desidert eldste forekomsten av kosmisk vind som er registrert, noe som vil hjelpe forskere å forstå de tidligste eonene av galaksedannelse.
"Galakser er kompliserte, rotete dyr, og vi tror utstrømning og vind er kritiske brikker for hvordan de dannes og utvikler seg, og regulerer deres evne til å vokse, " sier astronom Justin Spilker ved University of Texas i Austin, studiens hovedforfatter, i en uttalelse.
Å finne vinden var ingen enkel bragd. Signalene fra disse galaksene i den fjerne fortiden er svake og ofte tilslørt av annen informasjon som regner ned fra himmelen.
For å forsterke signalet brukte astronomene en teknikk kjent som gravitasjonslinsing. I denne teknikken leter astronomer etter et massivt himmellegeme - som en stor galakse eller svart hull - mellom teleskopet og objektet de håper å se for å få et bedre syn på et superdistanseobjekt for å få et bedre syn på en super- avstandsobjekt. Hvis den er i riktig posisjon, skjev tyngdekraften til det massive forgrunnsobjektet lys rundt det, forsterker lyset bak det og lager flere bilder av målobjektet.
I dette tilfellet brukte astronomene en stor galakse innenfor siktlinjen til SPT2319-55, noe som førte den gamle galaksen i fokus. Ved hjelp av et dataprogram klarte de ikke å skru av og kombinere bildene som er laget av gravitasjonslinsen.
Amber Jorgenson ved Astronomy rapporterer at ALMA oppdaget utbrudd av galaktisk vind som skyte ut fra galaksen med 500 mil per sekund. De fant også de kjemiske signaturene til hydroksyl i vinden, en fremtredende komponent i stjernedannende regioner, noe som betyr at vinden luftet stjernebrensel ut i verdensrommet.
Det neste spørsmålet er om denne typen vinder var vanlig i tidlige galakser, eller om SPT2319-55 er et spesielt tilfelle.
"Så langt har vi bare observert en galakse på en så bemerkelsesverdig kosmisk avstand, men vi vil gjerne vite om vinder som disse også er til stede i andre galakser for å se hvor vanlige de er, " sier Spilker i pressemeldingen. "Hvis de forekommer i utgangspunktet hver galakse, vet vi at molekylvind er både allestedsnærværende og også en veldig vanlig måte for galakser å selvregulere veksten på."
Letzter på LiveScience rapporterer at forskere ikke er sikre på om den galaktiske vinden vil tillate SPT2319-55 å leve et langt, oppfylende kosmisk liv. Det er mulig at vinden ikke er sterk nok til å bremse løpende stjernedannelse, noe som betyr at galaksen kan dø ung likevel. Det er også mulig at det er så mye mørkt stoff rundt galaksen at den vil felle eventuelle gasser som blir utvist av den galaktiske vinden, og hindre at gassene faller tilbake i galaksen og til slutt sulter den fra stjernebrensel og fører til dens utryddelse.
Uansett hva som skjer, er det sannsynligvis alt at galaktisk vind ikke går til spille. En annen nyere studie viser at halvparten av vår egen Melkeveisakse er laget av materiale som kastes ut av galaktiske vinder i andre galakser, noe som antyder at selv om SPT2319-55 brant ut for lenge siden, vil en del av den sannsynligvis fortsatt leve et sted.
