Bir simülasyonda yüz yüze görülen bir galaksinin görüntüsü. Gazın galaksideki dağılımını gösterir (kırmızı daha yüksek yoğunluk ve mavi daha düşük yoğunluk); Gazın topaklanması belirgindir. Kozmik ışın aktarımı bastırıldığında, simülasyonlar bu kümelenmenin azaldığını ve bunun da yıldız oluşum aktivitesini azalttığını gösteriyor. Yıldız oluşumu üzerindeki kozmik ışın etkilerini modelleyen gökbilimciler, simülasyonlarını kozmik ışın taşınımını araştırmak için gama ışını gözlemleriyle motive ettiler. Kredi: Semenov ve diğerleri, 2021
Yıldız oluşumunun tetiklenmesi ve sönmesi, yıldızlararası ortama enerji ve momentum enjekte eden galaksilerdeki genç büyük yıldızlar tarafından düzenlenir. Galaksilerin çekirdeklerindeki süper kütleli karadeliklerden gelen geri bildirim de benzer şekilde önemli bir rol oynar. Bu süreçler, örneğin, galaksilerde gözlemlenen büyük gaz çıkışlarını yönlendirir. Bununla birlikte, nasıl çalıştıkları ve farklı geri bildirim süreçlerinin göreceli rolleri de dahil olmak üzere ayrıntılar aktif olarak tartışılmaktadır.
Özellikle kozmik ışınlar, süpernova patlamaları ve yıldız rüzgarları (yıldız oluşumunun her iki yönü) tarafından oluşturulan güçlü şoklarda hızlanır ve yıldızlararası ortamda önemli bir basınç oluşturur. Çoğu yıldızın oluştuğu yoğun moleküler bulutlarda termal dengenin düzenlenmesinde merkezi bir rol oynarlar ve yıldız oluşumunu düzenlemede, galaktik rüzgarları yönlendirmede ve hatta galaksiler arası ortamın karakterini belirlemede önemli bir rol oynayabilirler.
Gökbilimciler, kozmik ışın etkisini sınırlayan önemli bir özelliğin, üretildikleri yerlerden yıldızlararası ortama ve diskin ötesine yayılma yeteneği olduğuna inanıyorlar, ancak ayrıntılar çok iyi anlaşılmadı.
CfA astronom Vadim Semenov ve iki işbirlikçi, yıldız kümeleri ve süpernova kalıntıları da dahil olmak üzere yakın kozmik ışın kaynaklarından gelen gama ışını emisyonunun son gözlemlerinden hareketle, böyle bir kozmik ışın yayılımı varyasyonunun galaksilerdeki yıldız oluşumunu nasıl etkileyebileceğini keşfetmek için bilgisayar simülasyonlarını kullandılar. Gözlemler, kozmik ışınların yayılımını araştırıyor çünkü kozmik ışınlar yıldızlararası gazla etkileşime girdiğinde önemli bir gama ışını emisyonunun üretildiğine inanılıyor. Gözlenen gama ışını akışları, bu tür kaynakların yakınında kozmik ışın yayılımının, birkaç büyüklük derecesine kadar önemli bir faktör tarafından yerel olarak bastırılabileceğini göstermektedir. Teorik çalışmalar, bu tür bir bastırmanın, kozmik ışınların manyetik alanlar ve türbülans ile doğrusal olmayan etkileşimlerinden kaynaklanabileceğini öne sürüyor.
Bilim adamları, kozmik ışınların kaynakların yakınında taşınmasını bastırmanın etkilerini araştırmak için simülasyonları kullandılar. Bastırmanın yerel bir basınç oluşumuna neden olduğunu ve yeni yıldızları oluşturan devasa moleküler gaz kümelerinin oluşumunu engelleyen güçlü basınç gradyanları ürettiğini, özellikle yıldız oluşumunun küresel dağılımını niteliksel olarak değiştirdiğini, özellikle de büyük kütleli, gaz bakımından zengin gökadalarda, eğilimli olduğunu keşfettiler. küme oluşumu için. Bu kozmik ışın etkisinin, galaksinin diskinin yapısının gelişimini düzenlediği ve galaksiyi şekillendirmede aktif olan diğer süreçlerin önemli bir tamamlayıcısı olduğu sonucuna varıyorlar.
Referans: Vadim A. Semenov, Andrey V. Kravtsov ve Damiano Caprioli, “Yıldız Oluşturan Bölgelerde Kozmik Işın Yayılımını Bastırma Gaz Zengin Galaksilerde Küme Oluşumunu Engeller”, 5 Nisan 2021, Astrofizik Dergisi.
DOI: 10.3847/1538-4357/abe2a6