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Wissenschaften

Astronomen untersuchen das interstellare Medium der Galaxie SPT0346-52

Beobachtete Emission von SPT0346-52. Quelle: Litke et al., 2022.

Mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) beobachtete ein internationales Team von Astronomen ein interstellares Medium in einer fernen Sternentstehungsgalaxie SPT0346-52. Die gesammelten Daten könnten wesentlich sein, um unser Wissen über SPT0346-52 und andere ähnliche Sternentstehungssysteme zu verbessern. Die Studie wurde am 25. Februar im Pre-Print-Repository von arXiv veröffentlicht.


Interstellares Medium (ISM) ist die Materie und Strahlung, die im Raum zwischen den Sternensystemen in einer Galaxie vorhanden sind. ISM in fernen Galaxien ist jedoch aufgrund von kosmologischer Verdunkelung und eingeschränkter Winkelauflösung nur schwer direkt zu untersuchen.

Daher setzte eine Gruppe von Forschern unter der Leitung von Katrina C. Litke vom Steward Observatory in Tucson, Arizona, ALMA ein, um ISM in der stark rotverschobenen Galaxie SPT0346-52 zu untersuchen. ALMA ist ein hervorragendes Werkzeug für solche Beobachtungen, da es neue Möglichkeiten eröffnet, die physikalischen Bedingungen in frühen Galaxien durch ihre Ferninfrarot-Emission im Ruhesystem zu erforschen.

SPTS J034640-5204.9 (oder kurz SPT0346-52) ist eine staubige sternbildende Galaxie (DSFG) mit Gravitationslinsen bei einer Rotverschiebung von etwa 5,66. Es hat eine scheinbare Leuchtkraft im fernen Infrarot auf einem Niveau von 110 Billionen Sonnenleuchtkräften und eine intrinsische Sternentstehungsratendichte von etwa 4.200 Sonnenmassen/Jahr/kpc2was sie zur am intensivsten sternbildenden Galaxie macht, die von der South Pole Telescope-Durchmusterung entdeckt wurde.

Litkes Team beschloss, mit ALMA eine mehrphasige Studie des ISM in SPT0346-52 durchzuführen. Bisher ist es eine der ersten mehrzeiligen, ortsaufgelösten Studien des ISM bei hoher Rotverschiebung.

„In dieser Arbeit präsentieren wir die Beobachtungen der ALMA-Bänder 6, 7 und 9 [NII]205 µm, [CII]158 µm, [OI]146 µm und unentdeckt [NII]122µm und [OI]63 µm sowie das zugrunde liegende Kontinuum bei allen fünf Wellenlängen in der staubigen Sternentstehungsgalaxie SPT0346-52 mit z = 5,7-Linse“, schrieben die Astronomen in der Veröffentlichung.

Die Studie ergab, dass das ISM in SPT0346-52 einen niedrigeren Ionisationsparameter und eine niedrigere Wasserstoffdichte aufweist als andere DSFGs mit hoher Rotverschiebung. Es stellt sich heraus, dass das ISM in dieser Galaxie eine supersolare Metallizität aufweist, ähnlich dem, was aufgrund des Gas-Staub-Verhältnisses in SPT0346-52 zu erwarten wäre.

Darüber hinaus wurde die Staubtemperatur von ISM in SPT0346-52 mit 48,3 K gemessen, was niedriger ist als der Wert, der in früheren Studien erhalten wurde. Es wurde festgestellt, dass das ionisierte Gas weniger dicht war als das Gas von ISMs in vergleichbaren Galaxien.

Den Forschern gelang es auch, ionisierte, neutrale und molekulare Gasmassen des untersuchten ISM mit einer Vielzahl von Methoden zu berechnen. Es scheint, dass die Masse des molekularen Gases etwa 100-mal größer ist als die Masse des ionisierten Gases und etwa viermal größer als die Masse des neutralen atomaren Gases. Die Autoren des Papiers kamen zu dem Schluss, dass das molekulare ISM die Masse von SPT0346-52 dominiert und die intensive Sternentstehung in dieser Galaxie antreibt.


Im Bau: Entfernte Galaxie, die Sterne mit bemerkenswerter Geschwindigkeit produziert


Mehr Informationen:
Mehrphasen-ISM im z = 5,7 Hyperluminous Starburst SPT0346-52, arXiv:2202.12470 [astro-ph.GA] arxiv.org/abs/2202.12470

© 2022 Science X Netzwerk

Zitat: Astronomers inspect interstellar medium of the galaxy SPT0346-52 (2022, 8. März), abgerufen am 8. März 2022 von https://phys.org/news/2022-03-astronomers-interstellar-medium-galaxy-spt0346-.html

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