Galaktyka Andromedy coraz wolniej tworzy gwiazdy
Zespół astronomów pracujący pod kierunkiem Tobina M. Wainera z Uniwersytetu Waszyngtońskiego opublikował w The Astrophysical Journal najdokładniejszą jak dotąd mapę niedawnej historii formowania się gwiazd w Galaktyce Andromedy (M31) – naszym najbliższym wielkim sąsiedzie w Grupie Lokalnej. Praca opiera się na danych z przeglądu PHAST (Panchromatic Hubble Andromeda Southern Treasury), podczas którego po raz pierwszy południową część dysku M31 zbadano równie precyzyjnie, co część północną, przeanalizowaną wcześniej w ramach przeglądu PHAT (Panchromatic Hubble Andromeda Treasury).
Metoda, którą posłużyli się badacze, polega na analizie diagramów barwa–jasność (CMD) dla ponad 6500 niewielkich obszarów dysku, każdy o powierzchni zaledwie 0,01 kpc2. Licząc gwiazdy różnych typów i porównując ich rozkład z modelami ewolucji gwiazdowej, można odtworzyć tempo powstawania gwiazd w danym miejscu na przestrzeni ostatnich pięciuset milionów lat – z rozdzielczością czasową nieosiągalną dla tradycyjnych wskaźników opartych na jasności galaktyk.
Wyniki pokazują, że M31 wyraźnie gaśnie. Średnie tempo formowania gwiazd w całym zbadanym obszarze – obejmującym już dwie trzecie dysku gwiazdotwórczego M31 – spadło z około 1 masy Słońca rocznie pięćset milionów lat temu do zaledwie połowy tej wartości czterdzieści milionów lat temu. Spadek ten nie jest jednak równomierny: większość aktywności gwiazdotwórczej koncentruje się w charakterystycznym „pierścieniu 10 kpc" i towarzyszących mu strukturach spiralnym, a to właśnie wygasanie tych struktur odpowiada za obserwowany globalny trend. Autorzy interpretują to zjawisko jako końcową fazę długotrwałego „wyciszania" galaktyki po burzliwym okresie sprzed około dwóch miliardów lat, kiedy tempo formowania gwiazd sięgało nawet sześciu mas Słońca rocznie – prawdopodobnie w następstwie dawnego zderzenia z inną galaktyką.
Szczególnie interesujący okazał się rejon wokół M32 – zwartej galaktyki satelitarnej, znajdującej się w bezpośrednim sąsiedztwie dysku M31. Od około sześćdziesięciu milionów lat tempo formowania gwiazd w tym obszarze spadło nawet o jedną trzecią poniżej średniej dla całej galaktyki, co może być śladem niedawnej interakcji grawitacyjnej między obiema galaktykami. Zaledwie kilka kiloparseków dalej, w tzw. wewnętrznym ramieniu, sytuacja jest odwrotna: tamtejsza aktywność gwiazdotwórcza od setek milionów lat utrzymuje się powyżej średniej, co świadczy o tym, że dynamiczne procesy w dysku M31 działają lokalnie i niejednorodnie.
Autorzy przetestowali uzyskane wyniki, tworząc syntetyczny obraz galaktyki w ultrafiolecie na podstawie odtworzonej historii gwiazdotwórczej i porównując go z rzeczywistymi obserwacjami satelity GALEX. Zgodność okazała się bardzo dobra – ale tylko wtedy, gdy uwzględniono pełną zmienność tempa formowania gwiazd w czasie. Popularne wskaźniki, takie jak połączenie promieniowania ultrafioletowego i podczerwieni, zakładające stałe tempo gwiazdotwórcze, systematycznie zaniżały rzeczywistą aktywność M31 – nawet dwukrotnie. To ważna informacja dla badaczy innych galaktyk: standardowe wskaźniki mogą wprowadzać w błąd, gdy tempo formowania gwiazd zmienia się szybko.
Komentarze (0)