4 juli 2020

Samensmelten van sterrenstelsels spoort hun kernen aan tot activiteit

Samensmelting van twee sterrenstelsels, bijgenaamd de Muizen (NGC 4676). Credit: Hubble Space Telescope

De evolutie van sterrenstelsels wordt deels bepaald door hun actieve kernen: Active Galactic Nuclei (AGNs). Astronomen van SRON en de RuG hebben nu bevestigd dat samensmeltingen van sterrenstelsels een positief effect hebben op het ontbranden van AGNs. Dat doen ze op basis van een sample met een recordaantal sterrenstelsels. Dankzij een machine-learning algoritme konden ze ongeveer tienmaal zoveel plaatjes verzamelen van fuserende sterrenstelsels als eerdere studies.

Een van de grotere vragen uit de sterrenkunde is hoe sterrenstelsels evolueren van gaswolken tot de prachtige spiraalstructuren die we zien in de achtertuin van onze Melkweg. AGNs vormen interessante onderzoeksobjecten om een deel van die vraag te beantwoorden, omdat er sprake lijkt van co-evolutie tussen AGNs en sterrenstelsels. AGNs huisvesten superzware zwarte gaten die grote hoeveelheden energie uitzenden terwijl ze gas uit hun omgeving opeten. Sommige hebben voldoende grote zwaartekrachts- of magnetische velden om jets uit te spuwen vanuit hun polen, tot wel duizenden lichtjaren de ruimte in.

Co-evolutie gaat via tweerichtingsverkeer. Aan de ene kant beïnvloedt de evolutiefase van een sterrenstelsel de activiteit van haar AGN. AGNs lijken goed te gedijen tijdens een bepaalde fase in de evolutie van een sterrenstelsel, omdat we de activiteit zien pieken in sterrenstelsels op bepaalde afstand, en dus op een vaste tijd in het verleden. Aan de andere kant beïnvloedt AGN-activiteit de stervorming binnen een sterrenstelsel. Dat kan zowel op een positieve als op een negatieve manier. Een AGN-jet duwt gas weg terwijl hij zich een weg baant door het sterrenstelsel, zodat dat gas botst met ander gas en dus samenklontert tot zaadjes voor babysterren. Maar AGNs zenden ook energie uit, waarmee ze het gas opwarmen en dus voorkomen dat het afkoelt en condenseert in klonters.

Astronomen van SRON Netherlands Institute for Space Research en de Rijksuniversiteit Groningen (RuG), waaronder Lingyu Wang and Fangyou Gao, hebben nu een sample gebruikt met een recordaantal sterrenstelsels om een van de factoren te bestuderen die naar verluidt een positief effect hebben op het ontbranden van AGNs: samensmeltingen van sterrenstelsels. Ze vonden inderdaad een correlatie, beide kanten op. Ze tellen rond 1,4 maal meer AGNs in fusies dan in losse sterrenstelsels. En de andere kant op vonden ze rond 1,3 maal meer fusies in samples van sterrenstelsels met AGN vergeleken met samples van sterrenstelsels zonder AGN.

Publicatie: F. Gao, L. Wang, W. J. Pearson, Y. A. Gordon, B. W. Holwerda, A. M. Hopkins, M. J. I. Brown, J. Bland-Hawthorn, and M. S. Owers, ‘ Mergers Do Trigger AGNs out to z ~ 0.6‘,  Astronomy & Astrophysics.

Bron: SRON.

Comments

  1. Olaf van Kooten Olaf van Kooten zegt

    Wat ik me nou afvraag he. Elliptische reuzenstelsels hebben weinig stervorming, vaak vanwege de invloed van een actief zwart gat. Maar ooit heeft dat zwarte gat alle beschikbare gas in de omgeving opgeslokt en stopt deze met actief zijn. Zou dan weer meer uitgebreide stervorming op gang kunnen komen? Bijvoorbeeld door het opslokken van HVC’s die een nieuw bron van koel moleculair gas kunnen vormen? Zou zich weer een schijf kunnen vormen?

  2. Ja, dat is wel een interessante vraag. Hét ingredient voor de stervorming is voldoende koel gas en ik denk dat dat er gewoon niet is. Elliptische stelsels zullen door een zwaartekracht kleinere dwergstelsels opsloken, maar dat levert denk ik onvoldoende koud gas op. Net zo interessant natuurlijk wat er gebeurt als er wel voldoende koud gas zou worden, verandert ‘ie dan van een ellips in een spiraal? Ik durf het niet te zeggen, al neig ik er naar te denken dat het niet zal gebeuren.

    • Olaf van Kooten Olaf van Kooten zegt

      Ik denk dat je dan een Sombrero-stelsel krijgt, met de oorspronkelijke reuzen-ellips als “bulge and halo on steroids” mét een ingebedde stervormende spiraalschijf.

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: