Ионизированный газ, который наблюдали астрономы, простирается на 300 000 световых лет и выносится из галактики мощным сверхветром. Этот ветер вызван интенсивной активностью звездообразования в центре Галактики.
Светосила и высокое пространственное разрешение телескопа Subaru впервые позволили изучить сложную структуру одного из крупнейших известных суперветров, приводимых в движение звездообразованием — и звездной смертью.Термин «вспышка звездообразования» указывает на крупномасштабную интенсивную активность звездообразования, что делает «галактику звездообразования» такой, где звездообразование происходит в больших масштабах. Скорость звездообразования (SFR) нашей Галактики Млечный Путь составляет примерно одну солнечную массу в год. Напротив, SFR галактик со вспышками звездообразования достигает десяти, а то и сотен — тысячи солнечных масс в год.
Активность звездообразования — очень важная часть эволюции галактик. Когда происходит вспышка звездообразования, интенсивное звездообразование быстро поглощает межзвездный газ галактики.
Кроме того, ультрафиолетовый свет от новорожденных массивных звезд, а также нагрев газа и ударное давление от взрывов сверхновых уносят большую часть газа галактики в межгалактическое пространство. Этот энергичный ветер галактического масштаба называется «галактическим ветром» или «суперветром».
Его действие очень эффективно вытесняет межзвездный газ из галактики, что увеличивает скорость потери газа в галактике. Он также подавляет звездообразование.Богатый металлами газ, выброшенный из диска галактики, загрязняет ее ореол, а также межгалактическое пространство.
Следовательно, вспышка звездообразования и суперветер, вызванный вспышками звездообразования, существенно влияют на эволюцию галактики и газа за пределами этой галактики.Один из механизмов, который, по-видимому, вызывает крупномасштабные вспышки звездообразования, — это столкновение и слияние галактик. Когда две богатые газом гигантские спиральные галактики сливаются, гравитационное возмущение, вызванное процессом слияния, нарушает орбиты звезд. В то же время газ в дисках галактик теряет свой угловой момент в результате вязкого процесса, связанного с газовой смесью, и попадает в центр тяжести слияния.
Это создает огромную концентрацию газа, который начинает сливаться, образуя звездообразный узел. Звездообразование также создает огромное количество пыли, которая излучает сильное инфракрасное излучение, поскольку поглощает ультрафиолетовый свет от недавно родившихся массивных звезд.
NGC 6240 — галактика со вспышкой звездообразования, довольно близкая к Млечному Пути, на расстоянии около 350 миллионов световых лет. Его SFR оценивается в 25-80 раз больше, чем у нашей галактики. Он имеет своеобразную нарушенную морфологию, которая указывает на слияние двух спиральных галактик.
Из-за гигантской вспышки звездообразования в ее сердце в результате слияния, NGC 6240 очень ярка в инфракрасном свете, исходящем от нагретой пыли. Общая инфракрасная светимость почти в триллион раз превышает яркость Солнца.NGC 6240 — важный объект для исследования, чтобы понять физическую и эволюционную взаимосвязь между процессами слияния галактик, действием вспышки звездообразования и феноменом активного ядра галактики. Следовательно, это одна из наиболее изученных галактик со вспышками звездообразования в соседней Вселенной в пределах 500 миллионов световых лет от Солнца.
Исследовательская группа хотела получить NGC 6240 с широким полем зрения. Оптическая камера Suprime-Cam использовалась на телескопе Subaru для точного определения деталей структуры суперветра, вызываемого вспышками звездообразования. Кроме того, команда искала важные ключи к пониманию истории звездообразования NGC 6240. Они наблюдали галактику с помощью специального полосового фильтра, который избирательно пропускает свет вокруг эмиссионной линии, создаваемой ионизированным водородом (называемой эмиссионной линией H-альфа. ). Это позволило им изучить структуру ионизированного газа, связанного со сверхветром.
Их беспрецедентное глубокое наблюдение (изображения с длинной выдержкой) выявило сложную гигантскую туманность с ионизированным газом (называемую «туманность H-альфа»), окружающую NGC 6240. Эта туманность простирается примерно на 300 000 световых лет и содержит сложные структуры нитей, петель и капли.
Астрономы знали, что такая большая туманность с ионизированным газом окружает NGC 6240, но глубина наблюдения значительно превзошла все предыдущие исследования и впервые позволила команде Хиросимы изучить некоторые из самых слабых и наиболее подробных структур туманности. Большие «лопнувшие пузыри» были обнаружены в северо-западной и юго-восточной частях галактики. Эти особенности свидетельствуют о существовании в прошлом мощного биполярного сверхветра, который дул вдоль малой оси главного диска галактики (ортогональной к главному диску галактики).Исследовательская группа провела подробный анализ данных и обнаружила, что в прошлом на NGC 6240 по крайней мере три раза происходили сильные вспышки звездообразования, и каждая вспышка звездообразования вызывала мощный суперветер.
Эти суперветры образуют сложную структуру в туманности H-альфа. Самая старая вспышка звездообразования началась около 80 миллионов лет назад.
Астрономы считают, что процесс слияния галактик NGC 6240 начался около миллиарда лет назад, поэтому эта работа предполагает, что именно поздние стадии слияния вызвали гигантские вспышки звездообразования и последующие сверхветры. Эти результаты вносят новую информацию в исследования эволюции галактик и ее связи со слияниями галактик и галактик.