Terwijl sterrenstelsels evolueren, verliezen velen hun gas. Een andere is dat wanneer grote sterrenstelsels botsen, de sterren door elkaar gaan maar het gas achterblijft. Het is ook mogelijk dat het gas via getijdenkrachten in nauwe doorgangen naar andere sterrenstelsels wordt afgevoerd. Weer een andere mogelijkheid houdt in dat een wind het gas naar buiten blaast terwijl sterrenstelsels zich in clusters door het dunne intergalactische medium storten via een proces dat bekend staat als ramdruk.
Een nieuw artikel geeft nieuw bewijs voor een van deze hypothesen. In dit artikel waren astronomen van de Universiteit van Arizona geïnteresseerd in sterrenstelsels met lange gasstaarten, net als een komeet. Eerdere studies hadden dergelijke sterrenstelsels gevonden, maar het was onduidelijk of deze gasstaart al dan niet uit getijdenkrachten werd getrokken of uit de ramdruk werd geduwd.
Om de oorzaak hiervan te achterhalen gebruikte het team nieuwe waarnemingen uit Spitzer om te zoeken naar subtiele verschillen in de oorzaken van een staart die de melkweg ESO 137-001 volgt. In gevallen waarin bekend is dat staarten netjes worden uitgetrokken (zoals in het M81 / M82-systeem), is er "geen fysieke reden waarom het gas bij voorkeur over sterren wordt gestript". Ook sterren uit de melkweg worden uitgetrokken en er worden vaak grote hoeveelheden nieuwe stervorming opgewekt. Ondertussen moeten staarten met ramdruk grotendeels vrij zijn van sterren, hoewel er enige nieuwe stervorming kan worden verwacht als er turbulentie in de staart is die gebieden met een hogere dichtheid veroorzaakt (denk aan het kielzog van een boot).
Het team heeft de staart spectroscopisch onderzocht en kon de aanwezigheid van grote aantallen sterren niet detecteren, wat erop wijst dat getijdenprocessen niet verantwoordelijk waren. Bovendien leek de schijf van de melkweg relatief onaangetast door gravitatie-interacties. Om dit te ondersteunen berekende het team de relatieve sterkte van de krachten die op de melkweg inwerken. Ze ontdekten dat, tussen de getijdekrachten die vanuit zijn moedercluster op de melkweg inwerken, en zijn eigen middelpuntzoekende krachten, de interne krachten groter waren, wat opnieuw bevestigde dat getijdekrachten een onwaarschijnlijke oorzaak voor de staart waren.
Maar om te bevestigen dat de ramdruk echt verantwoordelijk was, keken de astronomen naar andere parameters. Eerst schatten ze de zwaartekracht voor het sterrenstelsel. Om het gas te strippen, zou de door de ramdruk opgewekte kracht de zwaartekracht moeten overschrijden. De energie die aan het gas wordt afgegeven, is dan meetbaar als een temperatuur in de gasstaart die kan worden vergeleken met de verwachte waarden. Toen dit werd waargenomen, ontdekten ze dat de temperatuur consistent was met wat nodig zou zijn voor het strippen van rammen.
Hieruit hebben ze ook grenzen gesteld aan de duur van gas in zo'n sterrenstelsel. Ze bepaalden dat onder dergelijke omstandigheden het gas in ~ 500 miljoen tot 1 miljard jaar volledig uit een melkwegstelsel zou worden verwijderd. Maar omdat de dichtheid van het gas waardoor het sterrenstelsel langzaam dichter zou worden naarmate het door de meer centrale regio's van het cluster ging, suggereren ze dat de tijdschaal veel eenvoudiger zou zijn. Hoewel deze tijdschaal lang lijkt te zijn, is het nog steeds korter dan de tijd die dergelijke sterrenstelsels nodig hebben om een volledige baan in hun cluster te maken. Als zodanig is het mogelijk dat een sterrenstelsel zelfs in één doorgang zijn gas verliest.
Als het gasverlies optreedt op zulke korte tijdschalen, zou dit verder voorspellen dat staarten zoals waargenomen voor ESO 137-001 zeldzaam zouden zijn. De auteurs merken op dat een "röntgenonderzoek van 25 nabijgelegen hete sterrenhopen slechts 2 sterrenstelsels met röntgenstaarten ontdekte."
Hoewel deze nieuwe studie op geen enkele manier andere methoden voor het verwijderen van gas uit een melkwegstelsel uitsluit, is dit een van de eerste sterrenstelsels waarvoor de methode voor het strippen van rammen overtuigend wordt aangetoond.
Bron:
