Gasakkretion in Galaxien: Der Fall von BX710 und BX711

Im Universum wachsen Galaxien und bilden neue Sterne, indem sie Gas aus ihrer Umgebung aufnehmen. Dieses Gas kann aus verschiedenen Quellen stammen, darunter das kosmische Netz, ein Netzwerk aus Gas, das Galaxien verbindet, und der Bereich um jede Galaxie, bekannt als das zirkumgalaktische Medium (CGM). Zu verstehen, wie sich dieses Gas bewegt und wie es Galaxien beim Wachsen hilft, ist entscheidend für das Studium der Galaxienbildung.

#Beobachtungen von Galaxien

Forscher haben sich ein Paar Galaxien angeschaut, Q1700-BX710 und Q1700-BX711, die in einer Region namens HS1700+643 Protokluster liegen. Diese Galaxien wurden mit einem leistungsstarken Instrument an einem Teleskop auf Mauna Kea, Hawaii, beobachtet. Die Beobachtungen konzentrierten sich auf das Gas, das sie umgibt, und wie es möglicherweise in diese Galaxien fällt.

#Eigenschaften der Galaxien

Beide Galaxien bilden Sterne, was bedeutet, dass sie aktiv neue Sterne erzeugen. BX710 ist massereicher als BX711. Sie befinden sich nahe beieinander am Himmel, was darauf hindeutet, dass sie sich gegenseitig beim Wachsen beeinflussen könnten.

#Galaxien in einem Filament

Der Raum um diese Galaxien herum ist nicht leer; er ist voller anderer Galaxien, die eine grosse Struktur bilden, die als Filament bekannt ist. Forscher fanden heraus, dass die Halos von BX710 und BX711 mit einem Galaxienfilament aus dreizehn anderen Galaxien ausgerichtet sind. Diese Ausrichtung deutet darauf hin, dass Gas aus diesem Filament in BX710 und BX711 fallen könnte, was ihnen das notwendige Material für die Bildung neuer Sterne liefert.

#Messung des Gasflusses

Um die Bewegung des Gases zu studieren, schauten sich die Forscher das Licht an, das von diesen Galaxien ausgestrahlt wird. Indem sie das Spektrum, also die Farbe des Lichts, massen, konnten sie sehen, ob das Licht sich Richtung Blau oder Rot verschob. Eine Verschiebung Richtung Blau zeigt an, dass Gas auf den Beobachter zuströmt, während eine Rotverschiebung darauf hindeutet, dass es sich entfernt. Die Menge und Art des vorhandenen Gases kann auch bestimmt werden, indem man das Licht untersucht, das von verschiedenen Elementen im Gas ausgestrahlt und absorbiert wird.

#Ergebnisse zu BX711

BX711 zeigte eine auffällige Blauverschiebung in seinem Lichtprofil, was darauf hindeutet, dass es aktiv Gas aufnimmt. Diese Beobachtung ist wichtig, weil sie anzeigen kann, dass BX711 neues Gas bekommt, aus dem Sterne entstehen können. Die Forscher verwendeten Modelle, um zu verstehen, wie sich das Gas unter verschiedenen Bedingungen verhält und wie es die Galaxienumgebung füllt.

#Ergebnisse zu BX710

BX710 zeigte hingegen überwiegend rotverschobene Lichtprofile, was darauf hindeutet, dass es nicht so aktiv Gas akkumuliert wie BX711. Allerdings deuten breite Spitzen in seinem Spektralprofil darauf hin, dass es immer noch einige Wechselwirkungen mit Gas in seiner Umgebung erleben könnte.

#Verschiedene Gasquellen

Gas kann aus verschiedenen Quellen stammen, und die Forscher betrachteten mehrere Szenarien dafür, wie BX710 und BX711 dieses Gas sammeln könnten.

#Kosmisches Netz

Eine Möglichkeit ist, dass Gas aus dem kosmischen Netz strömt. Gasfilamente können über grosse Entfernungen im Raum verlaufen und Gas in Richtung Galaxien leiten. In diesem Szenario könnten BX710 und BX711 niedrigmetallisches Gas aus diesen Filamenten aufnehmen und sich dabei selbst anreichern.

#Galaxieninteraktionen

Eine andere Möglichkeit sind Interaktionen zwischen Galaxien. Da BX710 und BX711 nahe beieinander sind, könnten sie den Gasfluss des jeweils anderen beeinflussen. Gezeitenkräfte könnten Gas von einer Galaxie zur anderen ziehen und zur Sternbildung beitragen. Zudem könnte eine nahegelegene Galaxie, CS7, auch eine Rolle bei der Beeinflussung von BX711 spielen, da sie so nah ist.

#Recyceltes Gas

Eine weitere Quelle könnte recyceltes Gas sein. Wenn Sterne explodieren oder Gas aus einer Galaxie gedrängt wird, kann ein Teil davon zurückfallen und erneut für die Sternbildung genutzt werden. Dieser Prozess könnte zur Präsenz von metallreichen Gasen um BX710 und BX711 führen.

#Die Rolle des zirkumgalaktischen Mediums

Das zirkumgalaktische Medium (CGM) spielt eine entscheidende Rolle in diesem Prozess, da es als Brücke zwischen Galaxien und ihrer Umgebung dient. Es ist mit Gas gefüllt, das entweder helfen kann, neue Sterne in Galaxien zu bilden oder in den Weltraum ausgestossen wird. Stellarer Rückstoss, der auftritt, wenn Sterne sterben und explodieren, kann metallreiches Gas aus den Galaxien drücken und damit weiteres Wachstum beeinflussen.

#Beobachtungsherausforderungen

Trotz der bedeutenden Erkenntnisse kann es schwierig sein, klare Beweise für die Gasakkretion zu sammeln. Frühere Studien haben oft auf Metallabsorptionslinien geachtet, die im Licht von Galaxien zu sehen sind, um darauf hinzuweisen, dass sie Gas erhalten. Allerdings bleibt es eine Herausforderung, zwischen den Quellen dieses Gases zu unterscheiden, ob es aus dem CGM, dem kosmischen Netz oder recyceltem Material stammt.

#Zukünftige Forschungsrichtungen

Um die Gasakkretion in BX710 und BX711 besser zu verstehen, sind zusätzliche Beobachtungen und Verbesserungen der Techniken notwendig. Durch den Einsatz fortschrittlicher Bildgebungs- und spektroskopischer Werkzeuge hoffen die Forscher, Unsicherheiten bezüglich des Gasflusses in diese Galaxien zu klären. Insbesondere das Studium der Interaktionen zwischen nahegelegenen Galaxien und das Verständnis der komplexen Rollen des CGM sind entscheidend für detailliertere Einblicke in das Wachstum von Galaxien.

#Fazit

Die laufenden Forschungen zu Q1700-BX710 und Q1700-BX711 zeigen die komplexen Prozesse, die an der Galaxienbildung beteiligt sind. Während die Wissenschaftler weiterhin die Geheimnisse der Gasakkretion entschlüsseln, tragen sie zu einem besseren Verständnis der Evolution des Universums und des Wachstums von Galaxien bei. Indem sie den Fokus darauf legen, wie Gas sich bewegt und wie Galaxien interagieren, liefert diese Forschung wertvolle Einblicke in die kosmische Entwicklung über Milliarden von Jahren.