Fuziunile Galaxy nu sunt deosebit de rare, dar sunt evenimente importante. Nu numai pentru galaxiile implicate, ci și pentru oamenii de știință care încearcă să împărtășească modul în care evoluează galaxiile. Acum, astronomii care folosesc ALMA au găsit cel mai timpuriu exemplu încă de fuziune a galaxiilor.
Perechea de galaxii care fuzionează este numită B14-65666, un nume nepoliticos, dar util științific. (Deocamdată, ne vom referi la el ca „obiect.”) Obiectul este la 13 miliarde de ani lumină distanță, în constelația Sextans. Asta înseamnă că lumina pe care o vedem acum a părăsit obiectul acum 13 miliarde de ani, la scurt timp după începutul Universului.
Nu este prima dată când acest obiect a fost reperat. Anterior, Hubble a observat acest obiect, dar i-a apărut lui Hubble ca două obiecte separate, probabil grupuri de stele. Dar echipa care folosește Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), poate cel mai sensibil telescop radio din lume, a arătat că obiectul este de fapt două galaxii care fuzionează acum 13 miliarde de ani.
Rezultatele acestor noi observații sunt publicate în Publicațiile Astronomical Society of Japan pe 18 iunie 2019. Numele lucrării este „Big Three Dragons”: az = 7.15 Lyman Break Galaxy Detected in [OIII] 88 um, [CII ] 158 um și Praf Continuum cu ALMA. ” Autorul principal al studiului este Takuya Hashimoto de la Universitatea Waseda, Japonia.
Când Hubble privea obiectul, era limitat la spectrul ultravioletelor. Cu această restricție, obiectul părea a fi două grupuri de stele, unul în nord-est și unul în sud-vest. Dar, când Hashimoto și echipa sa au folosit puterea lui Alma pentru a studia obiectul, au văzut altceva: amprentele digitale ale elementelor chimice.
ALMA a putut vedea emisiile undelor radio de carbon, oxigen și praf în obiect. Detectarea acelor trei semnale a fost cheia pentru deblocarea naturii obiectului.
Analiza a arătat că obiectul are într-adevăr două părți, la fel cum a văzut ferăstrăul Hubble. Dar semnalele provenite din carbon, oxigen și praf au adăugat un alt strat de informații despre obiect, datorită ALMA. S-a arătat că, în timp ce cele două butoane sunt distincte, ele formează un singur sistem. Fiecare blob se mișcă cu o viteză diferită, ceea ce arată că sunt două galaxii care se îmbină.
„Cu date bogate din ALMA și HST, combinate cu analiza avansată a datelor, am putea pune piesele la un loc pentru a arăta că B14-65666 este o pereche de galaxii care fuzionează în cea mai timpurie eră a Universului”, explică Hashimoto într-un comunicat de presă. „Detectarea undelor radio de la trei componente într-un obiect atât de îndepărtat demonstrează capacitatea înaltă a ALMA de a investiga Universul îndepărtat.”
Conform studiului, obiectul este acum cel mai cunoscut exemplu de fuziune a galaxiei. Cercetătorii au estimat, de asemenea, masa stelară totală de B14-65666 sub 10% din masa Laptelui. Aceasta înseamnă că obiectul se află în primele etape ale evoluției sale. Acest lucru are sens, deoarece este străvechi.
Chiar dacă obiectul este tânăr, este mult mai activ în producția de stele decât este propria noastră galaxie. Observațiile ALMA au detectat temperaturi ridicate și luminozitate în praf. Autorii spun că este probabil un rezultat al radiațiilor ultraviolete foarte puternice produse de formarea activă a stelelor. Acea formațiune activă a stelelor este un alt indiciu al fuziunii galaxiilor, deoarece galaxiile care se ciocnesc suferă o mulțime de compresii de gaze, ceea ce declanșează explozii de formare de stele. Așa cum spun autorii în lucrarea lor, „… susținem că B14-65666 este o galaxie izbucnită de stele indusă de o fuziune majoră.”
„Următorul nostru pas este să căutăm azot, un alt element chimic important și chiar molecula de monoxid de carbon”, a spus Akio Inoue, profesor la Universitatea Waseda și parte a echipei de cercetare. „În cele din urmă, sperăm să înțelegem în mod observațional circulația și acumularea de elemente și materiale în contextul formării și evoluției galaxiei.”
Fuziunile galaxiei sunt o parte importantă a evoluției galaxiilor. Adesea, o galaxie mai mare înghite una mai mică. Galaxiile mici se pot contopi pentru a forma altele mai mari, deși se crede că sunt rare. Calea Lactee chiar a cunoscut fuziuni care au ajutat-o să crească până la dimensiunile sale enorme.
Într-o lucrare din 2018, astronomii au prezentat dovezi bazate pe un secol de observații care arată că Calea Lactee conține o populație de stele dintr-o galaxie diferită. În urmă cu aproximativ zece miliarde de ani, o altă galaxie s-a ciocnit cu a noastră, lăsând în urmă o populație distinctă de stele în haloul interior galactic. Autorii acestei lucrări au susținut că acele stele provin dintr-o galaxie mică care avea aproximativ dimensiunea Micului Magellanic Cloud.
În aproximativ 4,5 miliarde de ani, Calea Lactee se va ciocni cu Galaxia Andromeda și va contopi. Galaxia rezultată va fi numită, eventual, Milkdromeda. Și chiar acum, Calea Lactee se contopește cu, sau mănâncă, galaxia fantomă mult mai mică numită Antlia 2 (Ant 2).
Autorii studiului consideră că, la fel ca Calea Lactee a noastră, pot exista mai multe fuziuni în obiectele viitoare (trecut?), Până acum nedetectate. În lucrare se spune: „Deși datele noastre actuale nu arată obiecte de companie în jurul B14-65666, viitoare date ALMA mai profunde ar putea dezvălui galaxii de companie în jurul B14-65666.” Ei ajung la concluzia că obiectul este un candidat principal pentru observații ulterioare. „Având în vedere datele bogate disponibile și natura extinsă spațial, B14-65666 este una dintre cele mai bune ținte pentru observații ulterioare cu ALMA și <the> James Webb Space Telescope ...”
Surse:
- Comunicat de presă: ALMA găsește cel mai timpuriu exemplu de galaxii de fuziune
- Lucrare de cercetare: „Trei mari dragoni”: a z = 7.15 Lyman Break Galaxy detectat în [Oiii] 88 um, [Cii] 158 µm și Praf Continuum cu ALMA
- Intrare Wikipedia: Fuziune Galaxy
- Document de cercetare: fuziunea care a dus la formarea haloi stelare interioare și a discului gros
- Observatorul ALMA
