Pressmeddelande

Stjärnor föds i vindarna från supertunga svarta hål

ESO:s VLT får syn på ett nytt sätt att bilda stjärnor

27 mars 2017

Nya stjärnor håller på att bildas inuti de kraftfulla utflöden av material som kastas ut från galaxers centrala, supermassiva svarta hål. Det bekräftas för första gången tack vare observationer som gjorts med ESO:s Very Large Telescope. Upptäckten av stjärnbildning i denna typ av extrema omgivningar har många konsekvenser för vår förståelse av galaxer och hur de utvecklas. Forskningsresultaten publiceras i tidskriften Nature.

En grupp av europeiska astronomer har använt instrumenten MUSE och X-shooterVery Large Telescope (VLT) vid ESO:s Paranalobservatorium i Chile. De studerade en pågående kollision mellan två galaxer, med den gemensamma beteckningen IRAS F23128-5919, på 600 miljoner ljusårs avstånd från jorden. Gruppen studerade mäktiga vindar eller “utflöden” av material som har sina ursprung nära det supermassiva hålet i hjärtat av den södra galaxen i paret. De fann de första tydliga bevisen för att stjärnor föds i utflöden [1].

Galaktiska utflöden av den här sorten drivs av den enorma energin som matas ut från galaxers aktiva och turbulenta kärnor. I mitten av de flesta galaxer gömmer sig supermassiva svarta hål. När de slukar upp materia värmer de också upp den omgivande gasen och kastar ut det från värdgalaxen i kraftfulla, täta vindar [2].

Roberto Maiolino vid University of Cambridge leder forskarlaget.

– Astronomer har länge trott att förhållandena i dessa utflöden skulle kunna vara lämpliga för stjärnbildning. Men detta är väldigt svårt att observera och därför har ännu ingen kunnat se att det faktiskt sker. Våra resultat är spännande eftersom de visar entydigt att stjärnor håller på att skapas inuti dessa utflöden, säger han.

Gruppens ville studera både stjärnor i utflödena och även gasen som omger dem. Med hjälp av MUSE och X-shooter, båda världsledande instrument för spektroskopi, kunde gruppen genomföra en väldigt detaljerad studie av egenskaperna hos det utsända ljuset för att bestämma dess ursprung.

Strålningen från unga stjärnor kan identifieras eftersom den får närliggande gasmoln att lysa upp på ett särskilt sätt. Tack vare X-shooters extrema känslighet kunde forskarna utesluta andra möjliga orsaker till den upplysta gasen, till exempel chockvågor i gasen och galaxens aktiva kärna.

Gruppen gjorde sedan en omisskännlig, direkt observation av en väldigt ung samling stjärnor i utflödet [3]. Stjärnorna är troligen inte mer än några tio miljoner år gamla. En preliminär analys tyder dessutom på att de är hetare och ljusare än stjärnor som bildas i mindre extrema omgivningar, som till exempel galaxskivor.

Astronomerna samlade ytterligare bevis genom att mäta upp hur stjärnorna rör sig. Ljuset från de flesta av områdets stjärnor tyder på att de rör sig med väldigt hög hastighet bort från galaxens centrum – som de borde om de är fångade i ett flöde av material som för dem utåt med hög hastighet.

Helen Russell är astronom vid Institutet för astronomi i Cambridge och medförfattare till studien.

– Stjärnorna som bildas i vindarna nära galaxens mitt saktar möjligen ner och kanske till och med vänder inåt igen. Stjärnorna som bildas längre ut i utflödet saktas istället ner mindre än de andra, och kan till och med helt kastas ut från galaxen, berättar hon.

Upptäckten ger oss ny och spännande information som kan komma att förbättra vår förståelse för delar av astrofysiken, till exempel hur vissa galaxer får sina särskilda former [4], hur den intergalaktiska rymden berikas med tunga grundämnen [5] samt hur den ännu oförklarade kosmiska infraröda bakgrundsstrålningen uppstår [6].

Roberto Maiolino ser fram emot en spännande framtid för galaxforskningen.

– Om stjärnbildning verkligen förekommer i de flesta galaxers utflöden, som vissa teorier förutspår, så kan detta ge oss ett helt nytt scenario för vår förståelse av hur galaxer utvecklas, säger han.

 

Noter

[1] Stjärnor bildas i rask takt i utflöden. Astronomerna uppskattar att stjärnor med totalt 30 gånger solens massa bildas varje år. Detta står för mer än en fjärdedel av det sammansmältande galaxsystemets totala stjärnbildning.

[2] Utkastningen av gasen längs med galaktiska utflöden skapar en miljö inuti galaxen där gasen är ovanligt gles. Detta kan vara orsaken till varför en del galaxer slutar bilda nya stjärnor när de blir gamla. Utflödena drivs mest sannolikt av massiva centrala svarta hål, men en annan möjlighet är att vindarna drivs av supernova-explosioner i en kärna där stjärnbildningstakten är mycket hög (en så kallad “starburst”).

[3] Detta var möjligt genom att identifiera signaturer som kännetecknar unga stjärnpopulationer och med ett hastighetsmönster som överensstämmer med vad man förväntar sig från stjärnor som bildas i höga hastigheter inuti utflödena.

[4] En typisk spiralgalax har en tydlig skivstruktur med en utspänd bula av stjärnor i mitten. Den omges av ett diffust moln av stjärnor som kallas en halo. Just sådana sfäriska komponenter utgör också elliptiska galaxer. Stjärnor som kastats ut i utflöden från en skiva skulle kunna ge upphov till dessa särdrag hos galaxer.

[5] Hur tomrummet mellan galaxerna – det intergalaktiska mediet – berikas med tunga grundämnen är fortfarande en öppen fråga. Men stjärnor i utflöden skulle kunna ge ett svar. Om de kastas ut från galaxen och sedan exploderar som supernovor kan de tunga grundämnena som de innehåller spridas ut i omgivningarna.

[6] Den välkända kosmiska bakgrundsstrålningen, som observeras i mikrovågor, är en svag glöd som ser ut att komma från alla riktningar i rymden. Den kosmiska infraröda bakgrundsstrålningen är lika utspridd men mindre känd. Forskare har ännu inte lyckats fastställa ursprunget till den delen av bakgrundsstrålningen som syns i kortvågigt infrarött ljus. En population av stjärnor som fötts i utflöden och som kastats ut i den intergalaktiska rymden kan bidra till detta ljuset.

 

Mer information

Forskningsresultaten presenteras i en artikel med titeln “Star formation in a galactic outflow” av R. Maiolino m. fl. som publiceras 27 mars 2017 i tidskriften Nature.

Forskarlaget består av R. Maiolino (Cavendish Laboratory; Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge, Institutet för astronomi, Cambridge, Storbritannien), S. Carniani (Cavendish Laboratory; Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge, Storbritannien), R. Gallagher (Cavendish Laboratory; Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge, Storbritannien), S. Cazzoli (Departamento de Astrofísica-Centro de Astrobiología, Madrid, Spanien), S. Arribas (Departamento de Astrofísica-Centro de Astrobiología, Madrid, Spanien), F. Belfiore ((Cavendish Laboratory; Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge, Storbritannien), E. Bellocchi (Departamento de Astrofisica-Centro de Astrobiología, Madrid, Spanien), L. Colina  (Departamento de Astrofísica-Centro de Astrobiología, Madrid, Spanien), G. Cresci (Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Firenze, Italien), W. Ishibashi (Universität Zürich, Zürich, Schweiz), A. Marconi (Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Firenze, Italien), F. Mannucci (Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Firenze, Italien), E. Oliva (Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Firenze, Italien), och E. Sturm (Max Planck-Institutet för utomjordisk fysik, Garching, Tyskland).

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 16 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Polen, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och två kartläggningsteleskop. VISTA arbetar i infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop och VST (VLT Survey Telescope) är det största teleskopet som konstruerats enbart för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO är en huvudpartner i ALMA, världens hittills största astronomiska projekt. Och på Cerro Armazones, nära Paranal, bygger ESO det europeiska extremt stora 39-metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, E-ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

 

Länkar

Kontakter

Roberto Maiolino
Cavendish Laboratory, Kavli Institute for Cosmology
University of Cambridge, UK
E-post: r.maiolino@mrao.cam.ac.uk

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

Johan Warell (Presskontakt för Sverige)
ESO:s nätverk för vetenskaplig kommunikation
Skurup, Sverige
Tel: +46-706-494731
E-post: eson-sweden@eso.org

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1710 som har tagits fram inom ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer. ESON-representanterna fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Johan Warell.

Om pressmeddelandet

Pressmeddelande nr:eso1710sv
Namn:IRAS F23128-5919
Typ:Early Universe : Galaxy : Activity : AGN
Early Universe : Galaxy : Component : Central Black Hole
Facility:Very Large Telescope
Instruments:MUSE, X-shooter
Science data:2017Natur.544..202M

Bilder

Stjärnor föds i vindarna från ett supermassivt svarta hål (illustration)
Stjärnor föds i vindarna från ett supermassivt svarta hål (illustration)

Videor

ESOcast 101 Light: Stjärnor inuti ett svart håls utflöde
ESOcast 101 Light: Stjärnor inuti ett svart håls utflöde
Stjärnor föds i vindarna från supermassiva svarta hål (illustration)
Stjärnor föds i vindarna från supermassiva svarta hål (illustration)

Our use of Cookies

We use cookies that are essential for accessing our websites and using our services. We also use cookies to analyse, measure and improve our websites’ performance, to enable content sharing via social media and to display media content hosted on third-party platforms.

You can manage your cookie preferences and find out more by visiting 'Cookie Settings and Policy'.

ESO Cookies Policy


The European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO) is the pre-eminent intergovernmental science and technology organisation in astronomy. It carries out an ambitious programme focused on the design, construction and operation of powerful ground-based observing facilities for astronomy.

This Cookies Policy is intended to provide clarity by outlining the cookies used on the ESO public websites, their functions, the options you have for controlling them, and the ways you can contact us for additional details.

What are cookies?

Cookies are small pieces of data stored on your device by websites you visit. They serve various purposes, such as remembering login credentials and preferences and enhance your browsing experience.

Categories of cookies we use

Essential cookies (always active): These cookies are strictly necessary for the proper functioning of our website. Without these cookies, the website cannot operate correctly, and certain services, such as logging in or accessing secure areas, may not be available; because they are essential for the website’s operation, they cannot be disabled.

Cookie ID/Name
Description/Purpose
Provider (1st party or 3rd party)
Browser session cookie or Stored cookie?
Duration
csrftoken
XSRF protection token. We use this cookie to protect against cross-site request forgery attacks.
1st party
Stored
1 year
user_privacy
Your privacy choices. We use this cookie to save your privacy preferences.
1st party
Stored
6 months
_grecaptcha
We use reCAPTCHA to protect our forms against spam and abuse. reCAPTCHA sets a necessary cookie when executed for the purpose of providing its risk analysis. We use www.recaptcha.net instead of www.google.com in order to avoid unnecessary cookies from Google.
3rd party
Stored
6 months

Functional Cookies: These cookies enhance your browsing experience by enabling additional features and personalization, such as remembering your preferences and settings. While not strictly necessary for the website to function, they improve usability and convenience; these cookies are only placed if you provide your consent.

Cookie ID/Name
Description/Purpose
Provider (1st party or 3rd party)
Browser session cookie or Stored cookie?
Duration
Settings
preferred_language
Language settings. We use this cookie to remember your preferred language settings.
1st party
Stored
1 year
ON | OFF
sessionid
ESO Shop. We use this cookie to store your session information on the ESO Shop. This is just an identifier which is used on the server in order to allow you to purchase items in our shop.
1st party
Stored
2 weeks
ON | OFF

Analytics cookies: These cookies collect information about how visitors interact with our website, such as which pages are visited most often and how users navigate the site. This data helps us improve website performance, optimize content, and enhance the user experience; these cookies are only placed if you provide your consent. We use the following analytics cookies.

Matomo Cookies:

This website uses Matomo (formerly Piwik), an open source software which enables the statistical analysis of website visits. Matomo uses cookies (text files) which are saved on your computer and which allow us to analyze how you use our website. The website user information generated by the cookies will only be saved on the servers of our IT Department. We use this information to analyze www.eso.org visits and to prepare reports on website activities. These data will not be disclosed to third parties.

On behalf of ESO, Matomo will use this information for the purpose of evaluating your use of the website, compiling reports on website activity and providing other services relating to website activity and internet usage.

ON | OFF

Matomo cookies settings:

Cookie ID/Name
Description/Purpose
Provider (1st party or 3rd party)
Browser session cookie or Stored cookie?
Duration
Settings
_pk_id
Stores a unique visitor ID.
1st party
Stored
13 months
_pk_ses
Session cookie temporarily stores data for the visit.
1st party
Stored
30 minutes
_pk_ref
Stores attribution information (the referrer that brought the visitor to the website).
1st party
Stored
6 months
_pk_testcookie
Temporary cookie to check if a visitor’s browser supports cookies (set in Internet Explorer only).
1st party
Stored
Temporary cookie that expires almost immediately after being set.

Additional Third-party cookies on ESO websites: some of our pages display content from external providers, e.g. YouTube.

Such third-party services are outside of ESO control and may, at any time, change their terms of service, use of cookies, etc.

YouTube: Some videos on the ESO website are embedded from ESO’s official YouTube channel. We have enabled YouTube’s privacy-enhanced mode, meaning that no cookies are set unless the user actively clicks on the video to play it. Additionally, in this mode, YouTube does not store any personally identifiable cookie data for embedded video playbacks. For more details, please refer to YouTube’s embedding videos information page.

Cookies can also be classified based on the following elements.

Regarding the domain, there are:

  • First-party cookies, set by the website you are currently visiting. They are stored by the same domain that you are browsing and are used to enhance your experience on that site;
  • Third-party cookies, set by a domain other than the one you are currently visiting.

As for their duration, cookies can be:

  • Browser-session cookies, which are deleted when the user closes the browser;
  • Stored cookies, which stay on the user's device for a predetermined period of time.

How to manage cookies

Cookie settings: You can modify your cookie choices for the ESO webpages at any time by clicking on the link Cookie settings at the bottom of any page.

In your browser: If you wish to delete cookies or instruct your browser to delete or block cookies by default, please visit the help pages of your browser:

Please be aware that if you delete or decline cookies, certain functionalities of our website may be not be available and your browsing experience may be affected.

You can set most browsers to prevent any cookies being placed on your device, but you may then have to manually adjust some preferences every time you visit a site/page. And some services and functionalities may not work properly at all (e.g. profile logging-in, shop check out).

Updates to the ESO Cookies Policy

The ESO Cookies Policy may be subject to future updates, which will be made available on this page.

Additional information

For any queries related to cookies, please contact: pdprATesoDOTorg.

As ESO public webpages are managed by our Department of Communication, your questions will be dealt with the support of the said Department.