כאשר אנו מסתכלים אל שמי הלילה שמחוץ לעיר הבהירה, אנו יכולים לראות מערך מסנוור של כוכבים וגלקסיות. למרות שהגז מהווה פחות מ -1% מהחומר ביקום, "זה הגז שמניע את התפתחות הגלקסיה, ולא להפך", אומר פליקס "ג'יי" לוקמן מהמצפה הלאומית לאסטרונומיה של רדיו (NRAO).
עם טלסקופים רדיו וסקרים כמו טלסקופ בנק ירוק (GBT) במערב וירג'יניה, מערך אטקמה גדול מילימטר / תת מילימטר (ALMA) וסקר Arecibo Legacy Fast ALFA (ALFALFA), לוקמן ואסטרונומים אחרים לומדים יותר על התפקיד של גז ביצירת הגלקסיה. הם הציגו את תוצאותיהם בישיבה האמריקאית לקידום המדע (AAAS) השנתית בסן חוזה.
למרות שיש לנו מבט מצוין על חלקנו שביל החלב, ואנחנו יכולים לדעת שיש לו מבנה בצורת דיסק - זהו מקור שמה, אחרי הכל - זה לא כל כך פשוט ללמוד כיצד נוצרה הגלקסיה. לוקמן תיאר את המצב באנלוגיה: אם היית מנסה להבין איך הבית שלך בנוי בלי לעזוב אותו, היית מסתכל ומקשיב בכל הבית והיית מסתכל מהחלון כדי ללמוד מה אתה יכול מבתי שכניך. אנדרומדה היא השכנה הגדולה ביותר של שביל החלב, ולשניהם יש גלקסיות "לוויניות" הנוסעות סביבן, שחלקן נראות כמו גז.
בנוסף, לוקמן ועמיתיו מצאו ענני גז בין אנדרומדה לאחד הלוויינים שלה, טריאנגולום, שיכול להוות "מקור דלק ליצירת כוכבים עתידית" עבור הגלקסיות. כדוגמה דרמטית לעננים במהירות גבוהה, הציג לוקמן תמונות GBT חדשות של ענן סמית ', שהתגלה לראשונה בשנת 1963 על ידי סטודנט בהולנד. ענן סמית הוא חדש בדרך שביל החלב ויכול לספק מספיק גז ליצירת מיליון כוכבים ומערכות סולאריות. בהתבסס על מהירות מסלולו, "אנו חושבים בעוד כמה מיליוני שנים, התיז!" כשהוא מתנגש עם הגלקסיה שלנו.
Kartik Sheth, מדען נוסף ב- NRAO, המשיך בתיאור מצב הידע הנוכחי של אסטרונומים על הרכבת גלקסיות הדיסק והספירלה, ששביל החלב ואנדרומדה הן רק שתי דוגמאות. לגלקסיות הספירליות יש בדרך כלל ענני גז רבים היוצרים כוכבים חדשים, המכונים לעתים קרובות משתלות כוכבים, וכעת עם ALMA, "טלסקופ פנטסטי בגובה 16,500 רגל", שת ועמיתיו בוחנים אותם ביתר פירוט.
בפרט, שת הציג תוצאות שפורסמו לאחרונה על ידי אדם לירוי בספר כתב עת אסטרופיסי, בהן הם בוחנים עננים יוצרי כוכבים בלב הגלקסיה הסוערת הכוכבת הסמוכה, פסל, כדי ללמוד "הפיזיקה של איך הגז הומר לכוכבים." פסל ופרצי כוכבים אחרים יוצרים כוכבים בקצב מהיר פי אלף יותר מאשר גלקסיות ספירלה טיפוסיות כמו שביל החלב. "רק עם ALMA נוכל למעשה לבצע תצפיות כמו אלה" של אובייקטים מחוץ לגלקסיה שלנו. על ידי השוואת הריכוז וההפצה של עשר ענני גז בספסל, הם מוצאים שהעננים הם מסיביים יותר, צפופים פי עשרה, וסוערים יותר מעננים דומים בגלקסיות טיפוסיות יותר. בגלל הצפיפות במשתלות הכוכבים הללו, הם יכולים ליצור כוכבים בצורה הרבה יותר יעילה.
אסטרונומים אחרים בפגישת AAAS, דוגמת קלאודיה סקרלטה (אוניברסיטת מינסוטה) ואריק וילקוטס (אוניברסיטת ויסקונסין), הציגו תמונה בהיקף גדול יותר כיצד גלקסיות הספירלה מתנגשות זו בזו ליצירת גלקסיות מסיביות יותר בצורת אליפסה. בדרך כלל גלקסיות אלה נראות מבוגרות יותר והפסיקו ליצור כוכבים, אך הן יכולות לצמוח על ידי "התמזגות" עם גלקסיה סמוכה בקבוצה שלה. "אני אטען שרוב התמורות הגלקסיות מתרחשות בקבוצות", אומר וילקוטס. במאמר המבוסס על נתוני ALFALFA שפורסמו ב- כתב עת אסטרונומיקלי הס והווילקוטים מוצאים גלקסיות עשירות בגז המופצות בעיקר בפאתי הקבוצות, ולכן מערכות אלה נוטות לצמוח מבפנים החוצה.
בגיליון קשור, הן Priyamvada Natarajan (אוניברסיטת ייל) והן Scarlata דנו כיצד ההתפתחות של חורים שחורים מסיביים במרכז הגלקסיות קשורה לזו של הגלקסיה כולה, כאשר האסטרונומים עוקבים אחריהם מ"ערשון לבגרות ". " בפרט, Natarajan הסביר כיצד החורים השחורים של גלקסיות בוגרות יכולים לחמם את הגז בגלקסיה ולגרום ליציאות גז, ובכך למנוע את המשך היווצרות הכוכבים בגלקסיה.
לבסוף, אסטרונומים מצפים למחקר חדשני הרבה יותר בנושא גז בגלקסיות. קסימנה פרננדז (אוניברסיטת קולומביה) תיארה את סקר ה- COSMOS HI Large Extragalactic Large (CHILES) של גז מימן בגלקסיות עם המערך הגדול מאוד. הם סיימו עד כה סקר פיילוט בו השיגו את הגילוי המרוחק ביותר עד כה של גלקסיה המכילה גז. הם מתכננים להציץ עוד יותר אל עבר העבר הרחוק מאשר בסקרים קודמים, ומצפים לאתר גז ב -300 גלקסיות במרחק של עד 5 מיליארד שנות אור - רחוק פי 250 מהגלקסיה שצפה לירוי.
פרננדס תיאר גם את MeerKAT, טלסקופ רדיו שנמצא בבנייה בדרום אפריקה, ואת החקירה העמוקה של מקורות גז ניטרליים (DINGO) באוסטרליה, שניהם ישמשו כמבשרים למערך הקילומטר המרובע בשנות העשרים. טלסקופים חדשים אלה יוסיפו לתפיסה המורכבת והולכת של האסטרונומים על התפתחות והתפתחות הגלקסיות.
