Während sich Galaxien entwickeln, verlieren viele ihr Gas. Ein weiterer Grund ist, dass bei der Kollision großer Galaxien die Sterne einander passieren, das Gas jedoch zurückbleibt. Es ist auch möglich, dass das Gas durch Gezeitenkräfte in engen Durchgängen zu anderen Galaxien herausgezogen wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass ein Wind das Gas ausbläst, während Galaxien durch einen als Staudruck bekannten Prozess in Clustern durch das dünne intergalaktische Medium stürzen.
Ein neues Papier liefert neue Beweise für eine dieser Hypothesen. In diesem Artikel interessierten sich Astronomen der Universität von Arizona für Galaxien, die lange Gasschwänze zeigten, ähnlich wie ein Komet. Frühere Studien hatten solche Galaxien gefunden, aber es war unklar, ob dieser Gasschwanz aus den Gezeitenkräften herausgezogen oder aus dem Staudruck herausgedrückt wurde.
Um die Ursache dafür zu ermitteln, verwendete das Team neue Beobachtungen von Spitzer nach subtilen Unterschieden in den Ursachen eines Schwanzes nach der Galaxie ESO 137-001 zu suchen. In Fällen, in denen bekannt ist, dass Schwänze gezeitenmäßig herausgezogen werden (wie im M81 / M82-System), gibt es „keinen physikalischen Grund, warum das Gas bevorzugt gegenüber Sternen abgestreift wird“. Sterne aus der Galaxie werden ebenfalls herausgezogen und oft werden große Mengen neuer Sternentstehung induziert. In der Zwischenzeit sollten Staudruckschwänze weitgehend sternfrei sein, obwohl eine neue Sternentstehung zu erwarten ist, wenn Turbulenzen im Heck auftreten, die Regionen mit höherer Dichte verursachen (denken Sie an die Spur eines Bootes).
Bei spektroskopischer Untersuchung des Schwanzes konnte das Team keine große Anzahl von Sternen feststellen, was darauf hindeutet, dass Gezeitenprozesse nicht verantwortlich sind. Darüber hinaus schien die Scheibe der Galaxie durch Gravitationswechselwirkungen relativ ungestört zu sein. Um dies zu unterstützen, berechnete das Team die relativen Stärken der auf die Galaxie einwirkenden Kräfte. Sie fanden heraus, dass zwischen den Gezeitenkräften, die von ihrem Elterncluster auf die Galaxie wirken, und ihren eigenen Zentripetalkräften die inneren Kräfte größer waren, was erneut bestätigte, dass Gezeitenkräfte eine unwahrscheinliche Ursache für den Schwanz waren.
Um zu bestätigen, dass der Staudruck wirklich verantwortlich war, untersuchten die Astronomen andere Parameter. Zuerst schätzten sie die Gravitationskraft für die Galaxie. Um das Gas abzustreifen, müsste die durch den Staudruck erzeugte Kraft die Gravitationskraft überschreiten. Die dem Gas verliehene Energie wäre dann als Temperatur im Gasschwanz messbar, die mit den erwarteten Werten verglichen werden könnte. Als dies beobachtet wurde, stellten sie fest, dass die Temperatur mit der für das Abstreifen des Stempels erforderlichen Temperatur übereinstimmte.
Daraus setzen sie auch Grenzen, wie lange Gas in einer solchen Galaxie halten kann. Sie stellten fest, dass unter solchen Umständen das Gas in ~ 500 Millionen bis 1 Milliarde Jahren vollständig aus einer Galaxie entfernt werden würde. Da jedoch die Dichte des Gases, durch das die Galaxie beim Durchgang durch die zentraleren Regionen des Clusters langsam dichter wird, deutet dies darauf hin, dass die Zeitskala viel einfacher wäre. Obwohl diese Zeitskala lang erscheint, ist sie immer noch kürzer als die Zeit, die solche Galaxien benötigen, um eine vollständige Umlaufbahn in ihrem Cluster zu erreichen. Daher ist es möglich, dass eine Galaxie bereits in einem Durchgang ihr Gas verliert.
Wenn der Gasverlust in so kurzen Zeiträumen auftritt, würde dies weiter vorhersagen, dass Schwänze wie der für ESO 137-001 beobachtete selten sein sollten. Die Autoren stellen fest, dass bei einer Röntgenuntersuchung von 25 nahe gelegenen heißen Clustern nur 2 Galaxien mit Röntgenschwänzen entdeckt wurden.
Obwohl diese neue Studie andere Methoden zur Entfernung des Gases einer Galaxie in keiner Weise ausschließt, ist dies eine der ersten Galaxien, für die die Methode zum Entfernen des Stößels abschließend demonstriert wird.
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