XMM-Newton-weergave van halogeen met heet geïoniseerd gas in NGC 4631. Image credit: ESA Klik om te vergroten
Astronomen die ESA's XMM-Newton-observatorium gebruiken, hebben zeer hete gasvormige halo's gevonden rond een veelvoud aan spiraalstelsels vergelijkbaar met ons Melkwegstelsel. Deze 'spookachtige' sluiers worden al tientallen jaren vermoed, maar bleven tot nu toe ongrijpbaar.
Galaxy ‘halo's’ worden vaak gezien in zogenaamde ‘starburst’ sterrenstelsels, de locaties van geconcentreerde stervorming, maar de ontdekking van hogetemperatuur-halo's rond niet-starburst spiraalstelsels opent de deur naar nieuwe soorten metingen waar je ooit van gedroomd hebt.
Wetenschappers kunnen bijvoorbeeld modellen van evolutie van sterrenstelsels bevestigen en de stervormingssnelheid in sterrenstelsels zoals die van ons afleiden door 'achteruit te berekenen' om te schatten hoeveel supernova's er nodig zijn om de waargenomen halo's te maken.
"De meeste van deze spookachtige halo's zijn nog nooit eerder bevestigd in röntgenenergieën omdat ze zo zwak zijn en een lage oppervlaktehelderheid hebben", zegt Ralph T? Llmann, van de Ruhr Universiteit in Bochum, Duitsland, hoofdauteur van de resultaten.
"We hadden de hoge gevoeligheid en het grote lichtopvanggebied van de XMM-Newton-satelliet nodig om deze halo's te ontdekken."
In starburst-sterrenstelsels, die prominente halo's hebben, zijn stervorming en sterdood (supernovae) geconcentreerd in de kern van de melkweg en vinden ze gedurende een korte periode plaats gedurende de levensduur van een melkwegstelsel. Deze intense activiteit vormt een halo van gas rond het hele sterrenstelsel, vergelijkbaar met een vulkaan die een pluim uitzendt.
Dus hoe kunnen halo's ontstaan zonder intense stervorming? De groep van Tüllmann zegt dat de hele schijf van een spiraalstelsel kan 'sudderen' met stervormingsactiviteit. Dit is verdeeld over tijd en afstand. Als een gigantische pan met kokend water sijpelt de gestage activiteit van de stervorming over miljoenen en miljoenen jaren naar buiten om de melkweghalo te vormen.
Twee van de best bestudeerde sterrenstelsels tot nu toe uit een groep van 32 zijn NGC 891 en NGC 4634, die tientallen miljoenen lichtjaren verwijderd zijn in respectievelijk de sterrenbeelden Andromeda en Coma Berenices.
De wetenschappers merkten op dat deze waarnemingen geen recent model van halo-vorming van sterrenstelsels ondersteunen, waarbij gas van het intergalactische medium op de melkweg regent en de halo vormt.
Halo's van sterrenstelsels bevatten ongeveer 10 miljoen zonsmassa's gas. De wetenschappers zeggen dat het een relatief eenvoudige berekening is om te bepalen hoeveel supernova's er nodig zijn om de halo te creëren. Supernovae zijn nauw verbonden met de snelheid van stervorming in een bepaald sterrenstelsel.
"Met onze gegevens kunnen we voor het eerst een kritische snelheid van stervorming vaststellen die moet worden overschreden om dergelijke halo's te creëren", zegt Dr. Ralf-J? Rgen Dettmar, mede-auteur van de Ruhr Universiteit .
Zodra deze halo's zijn gevormd, koelt het hete gas af en kan het op de schijf van de melkweg vallen, aldus de wetenschappers. Het gas is betrokken bij een nieuwe cyclus van stervorming, omdat druk van dit invallende gas de gaswolken doet instorten tot nieuwe sterren.
Sommige zware elementen kunnen, afhankelijk van de energie van de supernova's, uit de halo ontsnappen in de intergalactische ruimte. Verdere analyse van de chemische samenstelling van de halo zou dit kunnen onthullen.
Dit zou de juistheid van recente kosmologische modellen voor de evolutie van sterrenstelsels bepalen, en zou ook bewijzen hoe de voor het leven noodzakelijke elementen door het heelal worden verspreid.
Oorspronkelijke bron: ESA Portal
