Οι περισσότεροι γαλαξίες «δολοφονούνται με στραγγαλισμό». Galaxies die by slow 'strangulation'

Την αστρογένεση φρενάρει η διακοπή της τροφοδοσίας τους με ζωογόνο αέριο υδρογόνο, εικάζουν οι ειδικοί. According to a new study published in the journal Nature, the primary mechanism for stopping star formation in galaxies is the so-called ‘strangulation,’ in which the supply of cold gas to the galaxy is halted. Artist’s impression of one of the possible galaxy strangulation mechanisms: star-forming galaxies (fed by gas inflows) are accreted into a massive hot halo, which ‘strangles’ them and leads to their death. Image credit: University of Cambridge.

Γιατί ορισμένοι γαλαξίες σταματούν να παράγουν άστρα και εκφυλίζονται σε κοσμικά λείψανα; Κάτι πρέπει να τους στραγγαλίζει αποκόπτοντας την τροφοδοσία τους με ζωογόνο αέριο υδρογόνο, υποψιάζονται βρετανοί ντετέκτιβ.

Δεδομένου ότι το βασικό συστατικό όλων των άστρων είναι το αέριο υδρογόνο, η απουσία αυτού του αερίου δεν μπορεί παρά να σταματήσει την αστρογένεση και να «σκοτώσει» τον γαλαξία.

Ο γαλαξίας μας και ο γειτονικός γαλαξίας της Ανδρομέδας (που βλέπουμε στην εικόνα), είναι γαλαξίες στους οποίους συνεχίζεται η παραγωγή άστρων. Our own Milky Way and the nearby Andromeda (pictured) are both blue, star-forming galaxies.

Σήμερα, μόνο οι μισοί γαλαξίες που βλέπουμε στο Σύμπαν παράγουν άστρα - ανάμεσά τους και ο δικός μας Γαλαξίας, έστω και αν ο ρυθμός αστρογένεσης είναι σήμερα πολύ μικρότερος από ό,τι πριν από μερικά δισεκατομμύρια χρόνια.

Σε μια προσπάθεια να βρουν τον ένοχο για το θάνατο των υπόλοιπων μισών γαλαξιών, οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ και του Βασιλικού Αστεροσκοπείου του Εδιμβούργου εξέτασαν δύο σενάρια που έχουν προταθεί.

Οι εικασίες των ειδικών

Red galaxies like NGC 2787 have seen the last of their star-forming days.

Το πρώτο σενάριο είναι ότι κάποια άγνωστη δύναμη, εσωτερική ή εξωτερική, τραβά το υδρογόνο έξω από τους γαλαξίες και σταματά έτσι την τροφοδοσία τους. Το δεύτερο σενάριο είναι ότι κάποιος άλλος παράγοντας εμποδίζει τους γαλαξίες να απορροφήσουν το αέριο που υπάρχει διαθέσιμο στον διαγαλαξιακό χώρο.

Για να διαπιστώσουν τι τελικά συμβαίνει, οι ερευνητές συνέκριναν 3.905 γαλαξίες που παράγουν άστρα με 22.618 γαλαξίες που είναι πλέον νεκροί.

Οι νεκροί γαλαξίες, αναφέρει η ερευνητική ομάδα στην επιθεώρηση «Nature», έχουν μεγαλύτερη περιεκτικότητα σε σίδηρο και άλλα μέταλλα, συγκριτικά με ζωντανούς γαλαξίες της ίδιας μάζας.

Αυτό συνηγορεί στη θεωρία της διακοπής τροφοδοσίας με εισερχόμενο αέριο: το υδρογόνο που εισρέει στους γαλαξίες δεν περιέχει σχεδόν καθόλου μέταλλα, οπότε σταδιακά αραιώνει το περιεχόμενο του γαλαξία σε μέταλλα. Όταν το αέριο αυτό σταματήσει να εισρέει, η περιεκτικότητα σε μέταλλα αυξάνεται λόγω της συνεχιζόμενης παραγωγής τους στους πυρήνες των υφιστάμενων άστρων.

Αν αντίθετα ο γαλαξιακός θάνατος είχε προκληθεί από απομάκρυνση του αερίου, η αστρογένεση θα είχε σταματήσει απότομα και οι συγκεντρώσεις των μετάλλων δεν θα άλλαζαν μετά θάνατον.

Η μελέτη προσφέρει «τις πρώτες πειστικές ενδείξεις ότι οι γαλαξίες στραγγαλίζονται μέχρι θανάτου» λέει ο Γινγκτζίε Πενγκ του Κέιμπριτζ, πρώτος συγγραφέας της δημοσίευσης.

«Το επόμενο βήμα, βέβαια, είναι να ανακαλύψουμε ποιος το έκανε. Στην ουσία γνωρίζουμε την αιτία θανάτου, ακόμα όμως δεν γνωρίζουμε το δολοφόνο. Υπάρχουν πάντως μερικοί ύποπτοι» λέει.

Ένας από αυτούς τους υπόπτους θα μπορούσε να είναι η σκοτεινή ύλη, η οποία είναι εξ ορισμού αόρατη αλλά υπάρχει στο Σύμπαν σε μεγαλύτερες ποσότητες από την κανονική ύλη. Το βαρυτικό πεδίο ενός αόρατου σύννεφου σκοτεινής ύλης θα μπορούσε να τραβήξει το διαθέσιμο αέριο μακριά από τον γαλαξία και να προκαλέσει έτσι τον στραγγαλισμό του.