Kraftigt stjernedannende galakser begår indirekte selvmord

Nye undersøgelser har vist, at galakserne, der i det tidlige univers blomstrede med dramatisk, nærmest eksplosiv stjernedannelse, fik afbrudt fødslen af nye stjerner brat, så de i dag ses som tunge - men passive - galakser af aldrende stjerner.

Forklaringen på den pludselige afslutning af stjernedannelse er skabelsen af supertunge sorte huller.

Det er en gruppe astronomer under ledelse af Ryan Hickox fra Dartmouth College i USA og Durham University i England, som har kombineret observationer fra Laboca-kameraet på 12 meter Apex-teleskopet (Atacama Pathfinder Experiment), der drives af ESO, med målinger foretaget med ESO's Very Large Telescope, Nasas Spitzer Space Telescope og andre for at se på, hvordan fjerne, lysstærke galakser er samlet i grupper eller galaksehobe.

Dette billede viser Fornax-området med kraftig stjernedannelse. Lyset fra galakserne er ti milliarder år om at nå Jorden. (Foto: ESO, Apex- A. Weiss et al., Nasa Spitzer Science Center) Illustration: ESO, Apex- A. Weiss et al., Nasa Spitzer Science Center

Ved hjælp af Apex-teleskopet har astronomerne fundet den hidtil mest overbevisende forbindelse mellem de kraftigste udbrud af stjernedannelse i det tidlige univers og de tungeste galakser, der findes i dag.

Jo tættere galakserne er samlet, desto tungere er deres haloer af mørkt stof - det usynlige materiale, som udgør langt størstedelen af en galakses masse. De nye resultater er de mest nøjagtige målinger af, hvordan galakser af denne type klumper sig sammen, der nogensinde er lavet.

Intens stjerneaktivitet i det fjerne univers

Galakserne er så fjerne, at deres lys har rejst omkring 10 milliarder år for at nå os, så vi ser dem, som de så ud den gang.
Disse fjerne galakser er kendt som submillimetergalakser. De er meget klare galakser i det fjerne univers med intens stjernedannelse.

På grund af den ekstreme afstand er det infrarøde lys fra støvkorn opvarmet af stjernelys, rødforskudt til længere bølgelængder, og det er derfor bedst at observere de støvede galakser i lys med bølgelængder i submillimeterområdet. I disse glimt fra det tidlige univers er galakserne i gang med den mest intense form for stjernedannelsesaktivitet, vi kender.

Ved at måle, hvor tunge haloerne af mørkt stof omkring galakserne er, og ved at lave computersimuleringer for at studere, hvordan haloer vokser over tid, har astronomerne fundet ud af, at disse fjerne stjernedannende galakser fra det tidlige univers med tiden bliver til gigantiske elliptiske galakser - de tungeste galakser i det nutidige univers.

Kraftig periode med udbrud pludselig stoppet

Desuden tyder de nye observationer på, at de voldsomme udbrud af stjernedannelse i disse fjerne galakser varede i blot 100 millioner år - meget kort tid på kosmologisk tidsskala - men i denne korte tid var de ikke desto mindre i stand til at fordoble mængden af stjerner i galakserne.

Den pludselige afslutning af denne hurtige vækst er en anden del af historien om galakser, som astronomerne endnu ikke har forstået fuldt ud.

Astronomerne ved, at tunge elliptiske galakser ophørte med at producere stjerner temmelig pludseligt for lang tid siden, og at de er nu passive. De spekulerer derfor på, hvad der kunne være kraftfuldt nok til at lukke for en hel galakses stjernedannelse.

Galaktisk selvmord

De nye undersøgelser giver en mulig forklaring: På et tidspunkt i universets historie er de stjernedannende galakser samlet sammen på en måde, der er meget lig den måde, kvasarer er samlet på. Det tyder på, at de findes i de samme haloer af mørkt stof.

Kvasarer er blandt de mest energirige objekter i universet, galaktiske fyrtårn, der udsender intens stråling, drevet af et supertungt sort hul i deres centrum.

Der er mere og mere, der tyder på, at den intense stjernedannelse også driver kvasaren ved at fodre det sorte hul med enorme mængder af materiale. Kvasaren udsender til gengæld kraftige udbrud af energi, der blæser galaksens tilbageværende gas væk - råstoffet til nye stjerner - og det lukker effektivt ned for stjernedannelsen.

Resultaterne præsenteres i en artikel, der offentliggøres torsdag i tidsskriftet Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Dokumentation

Pressemeddelelse fra ESO

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Som flittig læser af Ingeniøren hober der sig tit mange underlige spøgsmål op. I denne artikel, såvel som tidligere oplyses om gasser, helium,brint og sikkert mange andre. men som uforstående, men facineret af hele universets opståen kunne det være interessant, for mig, hvordan ofte omtalte gasser ender med at danne faste former som f.eks. vores jord. Er der nogen der gider at forklare mig sammenhængen eller er jeg for naiv og uvidende til at nogen gider forklare mig den sammenhæng????

  • 0
  • 0

Er der nogen der gider at forklare mig sammenhængen eller er jeg for naiv og uvidende til at nogen gider forklare mig den sammenhæng????

Du skal måske bruge lidt tid på Wikipedia, men meget kort: Brint + Tyngdekraft = Stjerne. Gammelt stjerne bliver ustabilt, kollapser og former tungere elementer. Stjerne eksploderer og kaster alt væk. Elementer bliver "fanget" af en anden stjerne og former planeter. Så atomerne i din krop har været del af en supernova!

  • 0
  • 0

Det er meget spekulativt at påstå at tyngdekraft alene, er nok til at danne tunge grundstoffer, omend det er meget "mainstream" at foreslå det. Tilhængere af den gængse teori om solens virken, ie fusion af H til He, kan ikke forklare hvordan grundstoffer tungere end jern skal kunne opstå i stjerner. Der er en meget bedre, og mindre esoterisk, forklaring på det. Se blot denne video på youtube som forklarer hvor kraftig den elektriske kraft er i visse tilfælde, som sandsynligvis forgår tæt på vores sol. Tilstrækkelig kraftig til at danne meget tungere grundstoffer end jern. (6.50 minutter inde i videoen, men jeg kan anbefale at se 1'eren, og endda sætte jer ind i plasma cosmologi. start her: http://www.thunderbolts.info/wp/ )

http://www.youtube.com/watch?v=weIEiB_OHpI...

  • 0
  • 0

Kan man graduere et sort hul? Er centrum ikke en singularitet af uendelig masse? Hvad er så er "supertungt" sort hul?

  • 0
  • 0

Er centrum ikke en singularitet af uendelig masse?

Hvad er så er "supertungt" sort hul?

En singularitet har uendelig massetæthed. Enhver masse, stor som lille, uden udstrækning er en singularitet. Uendelig masse findes ikke og giver ingen mening (måske hvis den er uendelig langt væk, men det giver vist heller ingen mening).

Singulariteter er måske også en ren teoretisk konstruktion. Uendelighed er et vanskeligt begreb i den fysiske virkelighed.

Man inddeler sorte huller i tre kategorier:

a. Huller som skabtes (måske) under de ekstreme forhold lige efter BB. Deres masse er i størrelsesorden millioner af tons og de er ikke observeret. Deres levetid kunne være omkring 10 milliarder år og man burde kunne observere deres slutfase (eksplosion) - hvis de findes.

b. Sorte huller som er et resultat af stjernekollaps (supernova). Masse i størrelsesorden solens masse. De er tilsyneladende observeret.

c. Supertunge huller i centrum af galakser. Masse millioner gange solens masse. De er tilsyneladende observeret. (se http://en.wikipedia.org/wiki/Supermassive_... og også denne film: http://en.wikipedia.org/wiki/File:A_Black_... )

En fjerde type hul kunne være huller som skabes i CERN. De er meget små (størrelsesorden atomkernemasse) og man tror og håber på at deres levetid er ganske kort. De er ikke observeret.

Alt dette under forudsætning af at der overhovedet findes sorte huller. Personligt ved jeg det ikke.

  • 0
  • 0

En singularitet har uendelig massetæthed.

Jeg har også hørt den argumentation.

Så vidt jeg har kunnet spore så er det udledt af formlen for tyngdeaccelerationen: http://da.wikipedia.org/wiki/Tyngdeacceler...

For ikke så lang tid siden så jeg en udsendelse på Natgeo/Discovery, hvor man levende beskrev: Forestil jer at massen bliver mindre og mindre (radius) hvor radius bliver 0 osv.

Antager vi at massen er kugleformet: http://da.wikipedia.org/wiki/Rumfang og angivet ved MassefyldeVolumen ser vi at M = Mf4/3pir^3.

Indsætter vi denne M i formlen for tyngdeaccelerationen får vi: g=GMf4/3pir^3/r^2 = GMf4/3pir.

Heraf kan man udlede at for r=0 => g=0, uanset om massefylden(massetætheden) er uendelig eller 2* uendelig.

  • 0
  • 0

Er der nogen der gider at forklare mig sammenhængen eller er jeg for naiv og uvidende til at nogen gider forklare mig den sammenhæng????

Det er svært at forklare grundigt og kort på samme tid, men jeg vil alligevel forsøge:

Stjerner er, som de fleste ved, dannet af brint der klumper sig sammen. Til sidst er klumpen af brint så stor, at trykket og temperaturen inde i midten er nok til at presse atom-kernerne sammen; og derved fusionere brint til helium. Når der ikke er mere brint tilbage, og stjernen kun består af helium, så er den nødt til at arbejde endnu hårdere: Den skal trykke endnu mere sammen, for at danne tryk og temperatur nok til at fusionere helium til kul.

I denne fase vil vores egen sol vokse sig meget større, og blive mere rød end gul.

Når også helium er brugt op, så må stjernen igen skrue op for trykket: Nu skal der virkelig presses hårdt på mod midten, for at få kul-atomerne til at fusionere.. Vores egen sol er for lille til det, og den vil derfor synke sammen og ende som en gigantisk, super-varm diamant.

Større stjerner vil fortsætte processen. Populært sagt, kaldet man det for "stjernens livs-vilje"; den VIL leve videre, og sender derfor al sin varme og tryk ind mod midten for at fortsætte.

På et tidspunkt dannes der jern inde i midten. Og i dét øjeblik, er stjernen dødsdømt: Jern er et fuldstændig neutralt grundstof; du kan trykke på det og varme det op, og der vil aldrig ske noget.. Det er stadig jern, og tager bare glad imod al energien. Med andre ord, så vil stjernen lynhurtigt bruge al sin energi på at forsøge at opretholde sin egen livs-proces, og i løbet af få mikrosekunder vil trykket fra kernen overstige trykket udefra - og stjernen vil eksplodere.

I det øjeblik hvor den eksploderer, vil kernen og de yderste gas-lag støde sammen med så voldsom kraft, at tungere grundstoffer kan dannes. Kernen bliver kastet tilbage ind i sig selv; og ved de rigtig store stjerner vil dette resultere i et sort hul. I de knap så store, ender man med en super-massiv klump brandvarm jern.

Bottom line: Alt hvad der er tungere end brint, og lettere end jern, er dannet i en stjernes liv. Alt hvad der er tungere end jern, er dannet på et splitsekund i en supernova.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten