Universum on täis galaktikad, mis on ise tähtedega täidetud. Oma elu mingil hetkel harjus iga galaktika tähe moodustumisega suurtes vesinikgaasi pilvedes. Isegi tänapäeval näib mõnel galaktikal olevat tavapärasest rohkem tähtede sündi ja astronoomid tahavad teada, miks. Varasematel aegadel oli mõnes galaktikas sündinud nii palju tähti, et need nägid tõenäoliselt välja nagu kosmilised ilutulestiku lõhkemised. Astronoomid nimetavad neid tähtede sündimise kuumaaluseid kui "tähepurkega galaktikaid".
Võtmeisikud: Starbursti galaktikad
- Tähesurmaga galaktikad on sellised galaktikad, kus tähtede moodustumise kiirus on toimunud väga kiiresti.
- Kui tingimused on sobivad, võivad peaaegu igat tüüpi galaktikad läbida tähelennu.
- Astronoomid teavad, et tähepuhutavad galaktikad on sageli seotud ühinemistega, mis segavad tähti ja gaasi. Lööklained suruvad gaasi, mis käivitab tähelennu aktiivsuse.
Starburstiga galaktikates on tähtede moodustumine ebatavaliselt kõrge ja need purunemised kestavad galaktika pika eluea jooksul lühikest aega. Sellepärast, et tähtede moodustumine põleb galaktika gaasivarude kaudu väga kiiresti.
Tõenäoliselt käivitab tähe sündimise järsku purske konkreetne sündmus. Enamikul juhtudest teeb galaktikate ühinemine triki. Siis haarduvad kaks või enam galaktikat pikemas gravitatsioonitantsus ja sulanduvad lõpuks kokku. Ühinemise ajal segatakse kõigi kaasatud galaktikate gaasid omavahel. Kokkupõrge saadab nendest gaasipilvedest lööklaineid, mis suruvad gaasid kokku ja põhjustavad tähekeste tekkimist.
Starbursti galaktikate omadused
Tähesurdaga galaktikad ei ole "uut tüüpi" galaktikad, vaid lihtsalt galaktikad (või segunenud galaktikad) nende evolutsiooni konkreetses faasis. Isegi nii on mõned omadused, mis ilmnevad enamikus tähepuruga galaktikates:
- väga kiire tähtede moodustumise kiirus. Need galaktikad tekitavad tähti kiirusel, mis ületab enamiku "tavaliste" galaktikate keskmist kiirust;
- gaasi ja tolmu kättesaadavus. Mõnel galaktikal võib olla suurem kui tavalistes tähtede moodustumise kiirus lihtsalt nende suurte gaasi- ja tolmukoguste tõttu. Mõnedel tähelennuga galaktikatel pole siiski reserve, et õigustada, miks neil oleks nii suur tärnide moodustumise määr, seega ei pruugi ühinemised olla ainus seletus;
- tähtede moodustumise kiirus on vastuolus galaktika vanusega. Peamine on see, et praegune tähtede moodustumise kiirus ei saanud galaktika moodustumisest alates vanust arvestades olla konstantne. Vanemal galaktikal ei oleks lihtsalt piisavalt bensiini, et hoida miljardeid aastaid keset tähtpäeva. Mõnes tähelennulises galaktikas näevad astronoomid tähtede sündimise järsku puhkemist ja sageli on selle põhjuseks ühinemine või juhuslik kohtumine mõne teise galaktikaga.
Astronoomid võrdlevad mõnikord ka galaktikas tähtede moodustumise kiirust selle pöörlemisperioodi suhtes. Kui näiteks galaktika kurnab kogu oma saadaolevat gaasi galaktika ühe pöörde ajal (arvestades kõrget tähtede moodustumise kiirust), siis võib seda pidada tähepurustatud galaktikaks. Linnutee pöörleb üks kord iga 220 miljoni aasta tagant; mõned galaktikad lähevad palju aeglasemalt, teised kiiremini.
Veel üks laialt aktsepteeritud meetod, et näha, kas galaktika on tähepurse, on võrrelda tähtede moodustumise määra universumi vanusega. Kui praegune kiirus kurnab kogu saadaoleva gaasi vähem kui 13,7 miljardi aasta jooksul, on võimalik, et antud galaktika võib olla tähepurustatud olekus.
Starbursti galaktikate tüübid
Tähtpuhkuse aktiivsus võib esineda galaktikates alates spiraalid kuni ebaregulaarid. Neid objekte uurivad astronoomid liigitavad need alamtüüpidesse, mis aitavad kirjeldada nende vanust ja muid omadusi. Starbursti galaktikate tüübid on järgmised:
- Hundi-Rayeti galaktikad: mis on määratletud nende Wolf-Rayet klassifikatsiooni kuuluvate säravate tähtede suhtega. Seda tüüpi galaktikatel on kõrge tähetuulega piirkonnad, mida juhivad Wolf-Rayet 'tähed. Need tähekoletised on uskumatult massiivsed ja helendavad ning nende massikadu on väga kõrge. Nende tekitatavad tuuled võivad põrkuda gaasi piirkondadesse ja kiirendada tähtede moodustumist.
- Sinised kompaktsed galaktikad: väikese massiga galaktikad, mida kunagi arvasid olevat noored galaktikad, mis alles hakkavad moodustama tähti. Tavaliselt sisaldavad need aga väga vanade tähtede populatsioone. See on tavaliselt hea aimdus, et galaktika on üsna vana. Astronoomid kahtlustavad nüüd, et sinised kompaktsed galaktikad on tegelikult erineva vanusega galaktikate ühinemiste tulemus. Kui nad kokku põrkavad, süttib tähelaikude tegevus ja süttib galaktikaid.
- Infrapuna-galaktikad: hämarad, varjatud galaktikad, mida on keeruline uurida, kuna need sisaldavad suurt tolmu, mis võib vaatlust varjata. Tavaliselt infrapunakiirgus Tolmu tungimiseks kasutatakse teleskoopide abil tuvastatud seadet. See annab vihjeid tähe suurenenud moodustumisele. On leitud, et mõned neist objektidest sisaldavad mitut ülimassiivsed mustad augud, mis võib sulgeda tähtede moodustumise. Tähtede sündimise suurenemine sellistes galaktikates peab olema hiljutise galaktikate ühinemise tulemus.
Tähe suurenenud moodustumine
Kuigi galaktikate ühinemist peetakse nendes galaktikates tähe sündimise peamiseks põhjustajaks, pole täpsed protsessid hästi mõistetavad. Osaliselt on see tingitud asjaolust, et tähepuruga galaktikad on mitmesuguse kuju ja suurusega, nii et tähe suurenenud moodustumiseni võib olla rohkem kui üks tingimus. Kuid selleks, et tähepurustatud galaktika ühtlaselt moodustuks, peab uute tähtede genereerimiseks olema palju gaasi. Samuti peab miski häirima gaasi, et alustada gravitatsioonilise kokkuvarisemise protsessi, mis viib uute objektide loomiseni. Need kaks nõuet panid astronoomid kahtlustama galaktikate ühinemist ja lööklaineid kui kahte protsessi, mis võib põhjustada tähepurkega galaktikaid.
Tähtede puhkemise galaktikate põhjustamiseks on veel kaks võimalust:
- Aktiivsed galaktilised tuumad (AGN): Praktiliselt kõigi galaktikate keskmes on supermassiivne must auk. Mõned galaktikad näivad olevat kõrge aktiivsusega, kus keskne must auk väljub tohutul hulgal energiat. On palju tõendeid selle kohta, et sellise musta augu olemasolu võib pärssida tähtede moodustumise aktiivsust. Kuid nende nn aktiivsed galaktilised tuumad, võivad need ka õigetes tingimustes esile kutsuda kiire tähe moodustumise, kuna aines esinevad ained ketas ja selle võimalik väljutamine mustast august võivad tekitada lööklaineid, mis võivad käivitada tähe moodustumine.
- Kõrge supernoova määrad:Supernoovad on vägivaldsed sündmused. Kui plahvatuskiirus suureneb väga suure vananevate tähtede arvu tõttu kompaktses piirkonnas, võivad sellest tulenevad lööklained alustada tähtede moodustumise kiiret kasvu. Kuid sellise sündmuse ilmnemise tingimused peaksid olema ideaalsed; rohkem kui teiste siin loetletud võimaluste puhul.
Starbursti galaktikad on astronoomide aktiivne uurimisala. Mida rohkem nad leiavad, seda paremini suudavad teadlased kirjeldada tegelikke tingimusi, mis viivad nende galaktikaid asustavate tähtede moodustumiseni eredalt.
Toimetanud ja värskendanud Carolyn Collins Petersen.