Исследователи использовали W. M. Обсерватории Кека для получения первых в истории данных прямых наблюдений, показывающих, что вращающийся газ с гало не только возможен, но и обычен. Их результаты показывают, что ореол вращающегося газа в конечном итоге будет по спирали приближаться к диску.
«Это крупный прорыв в понимании того, как растут галактические диски», – сказал Мартин, профессор физики Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и ведущий автор исследования. "Галактики окружены массивными резервуарами газа, которые выходят далеко за пределы видимых частей галактик.
До сих пор оставалось загадкой, как именно этот материал переносится на галактические диски, где он может подпитывать следующее поколение звездообразования."
Исследование опубликовано в сегодняшнем выпуске Astrophysical Journal и показывает объединенные результаты 50 стандартных галактик, образующих звезды, за период в несколько лет.
Почти десять лет назад теоретические модели предсказывали, что угловой момент вращающегося холодного газа гало частично компенсирует гравитационную силу, притягивающую его к галактике, тем самым замедляя темп аккреции газа и удлиняя период роста диска.
Результаты команды подтверждают эту теорию, которая показывает, что угловой момент газа гало достаточно высок, чтобы замедлить скорость падения, но не настолько высок, чтобы полностью отключить питание галактического диска.
Астрономы впервые получили спектры ярких квазаров позади звездообразующих галактик, чтобы обнаружить невидимый газ-гало по сигнатуре линии поглощения в спектрах квазаров. Затем исследователи использовали систему адаптивной оптики для лазерного гида обсерватории Кека (LGSAO) и камеру ближнего инфракрасного диапазона (NIRC2) на телескопе Keck II, а также широкоугольную камеру 3 космического телескопа Хаббла (WFC3), чтобы получить изображения с высоким разрешением. галактики.
«Что отличает эту работу от предыдущих исследований, так это то, что наша команда также использовала квазар в качестве опорной« звезды »для системы AO лазерного гида Кека», – сказал соавтор Хо, аспирант физического факультета Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. «Этот метод удалил размытие, вызванное атмосферой, и позволил получить подробные изображения, необходимые для разрешения галактических дисков и геометрического определения ориентации галактических дисков в трехмерном пространстве."
Затем команда измерила доплеровские сдвиги газовых облаков с помощью спектрометра с низким разрешением (LRIS) в обсерватории Кек, а также получила спектры из обсерватории Апач-Пойнт. Это позволило исследователям определить, в каком направлении вращается газ и с какой скоростью. Данные доказали, что газ вращается в том же направлении, что и галактика, а угловой момент газа не превышает силы тяжести, а это означает, что газ будет спирально двигаться в галактический диск.
"Подобно тому, как фигуристы наращивают импульс и вращаются, когда поднимают руки внутрь, газ гало, вероятно, вращается сегодня, потому что когда-то он находился на гораздо больших расстояниях, где он был нанесен галактическими ветрами, удален от спутниковых галактик или направлен в сторону галактики. космической нитью ", – сказал Мартин.
Следующим шагом Мартина и ее команды будет измерение скорости, с которой газ гало втягивается в галактический диск. Сравнение скорости притока и скорости звездообразования обеспечит лучшую временную шкалу эволюции нормальных звездообразующих галактик и объяснит, как галактические диски продолжают расти в очень длительных временных масштабах, охватывающих миллиарды лет.