Kosminen tuuli riepottelee galaksia

Ma, 08/03/2015 - 11:16 By Markus Hotakainen

Galaksien kehitykseen vaikuttavat sekä sisäiset että ulkoiset tekijät. Tähtien syntytahti riippuu kaasun ja pölyn määrästä, galaksin rakenne puolestaan usein vuorovaikutuksesta naapurigalaksien kanssa. Galaksin kehitys voi kuitenkin pysähtyä – ainakin uusien tähtien synnyn osalta – käytännössä kokonaan, jos kosminen puhuri vie kaasun ja pölyn mennessään.

Prosessi on tutkijoille jo ennestään tuttu, mutta nyt Hubble-avaruusteleskoopilla on saatu tarkka kuva siitä, miten kosminen tuuli vaikuttaa tähtienväliseen aineeseen. Yksityiskohtainen otos 300 miljoonan valovuoden etäisyydellä sijaitsevan Coman galaksijoukon spiraaligalaksista NGC 4921 paljastaa, mitä tähtienvälisessä avaruudessa tapahtuu.

Jos tarkkoja ollaan, kyseessä ei ole tuuli siinä mielessä kuin sen arkikielessä ymmärrämme, vaan ”törmäyspaineesta”, joka syntyy galaksin liikkuessa galaksienvälisessä kaasussa. Vaikutus on kuitenkin samanlainen kuin tilanteessa, jossa voimakas tuuli puhaltaa suoraan menosuunnasta.

"Galaksin 'etureunassa' kaasu ja pöly ovat kasautuneet pitkäksi harjanteeksi, eräänlaiseksi pölyrintamaksi. Siinä erottuu kuitenkin myös pienen mittakaavan rakennetta", Jeffrey Kenney Yalen yliopistosta selittää. "Pölyrintamasta pistää esiin kielekkeitä, joiden arvelemme syntyneen, kun tiheät kaasupilvet ovat erottuneet harvemmasta aineesta."

Kosminen tuuli riepottelee harvaa kaasua mielensä mukaan, mutta tiheiden pilvien kohdalla tilanne on toinen. Kaasun tihentymät alkavat erottua, kun tuuli vie harvan aineen mennessään. Erottuminen ei kuitenkaan ole täydellistä, sillä magneettikentät pitävät tiheän ja harvan kaasun osittain sidoksissa toisiinsa.

"Siksi pölykielekkeet muistuttavat Hubble-avaruusteleskoopin kuvissa venyvää toffeeta. Pääsemme näkemään pilvien erottumisprosessin ensimmäistä kertaa yksityiskohtaisesti", Kenney toteaa.

 

Kuvassa erottuvat galaktiset pölypilarit ovat samankaltaisia kuin Hubblen tunnetussa kuvassa Kotkasumun “Luomisen pilareista”, jotka ovat syntyneet nuorten, massiivisten tähtien säteilypaineessa. Spiraaligalaksissa havaitut kielekkeet ovat kuitenkin tuhat kertaa suurempia.

Kummassakin tapauksessa ulkoinen tekijä hajottaa kaasu- ja pölypilviä siten, että jäljelle jää vain kielekkeisiä rakenteita: tähtien synty loppuu käytännössä siihen. Sekä Kotkasumun että spiraaligalaksin NGC 4921 "pilareissa" on muodostumassa viimeinen tähtisukupolvi.

"Suuri osa galaksien kehityksestä on seurausta vuorovaikutuksista", Kenney sanoo. "Galakseja muokkaavat törmäykset ja sulautumiset, ja kosminen tuuli puhdistaa niitä kaasusta."

Tutkimuksesta kerrottiin Yale-yliopiston uutissivulla ja se on julkaistu Astronomical Journal -tiedelehdessä (maksullinen).

Kuvat: NASA/ESA/Roberto Colombari