Credit imagine: Chandra
O nouă imagine de la Observatorul de raze X Chandra arată o galaxie îndepărtată care arăta ca propria noastră Calea Lactee care se prăbușea într-un grup de galaxii la 7,5 milioane de kilometri pe oră. Forța acestei coliziuni este atât de puternică încât hidrogenul ambiental din galaxie este dezbrăcat, lăsând doar brațele spiralate scheletice. Fără hidrogen, formarea de stele noi în galaxie s-a oprit. Deși coliziunile galaxiei au fost văzute până acum, aceasta este cea mai rapidă și mai violentă întâlnită vreodată.
Urmărind peste 200.000 de ani-lumină de gaze de scurgere, o galaxie care a fost odată ca Calea Lactee a noastră este mărunțită, deoarece se scufundă la 4.5 milioane de mile pe oră prin inima unui grup îndepărtat de galaxii. În această coliziune neobișnuit de violentă cu gazul cluster ambiental, galaxia este dezbrăcată în brațele sale spiralate scheletice, deoarece este eviscerată de hidrogen proaspăt pentru a face stele noi.
Dispariția prematură a galaxiei oferă noi indicii pentru rezolvarea misterului a ceea ce se întâmplă cu galaxiile spirală dintr-un univers violent. Părerile despre universul timpuriu arată că galaxiile în spirală erau odată mult mai abundente în grupuri bogate de galaxii. Dar se pare că au dispărut de-a lungul timpului cosmic. Unde s-au dus aceste „cadavre”?
Astronomii folosesc o gamă largă de telescoape și tehnici de analiză pentru a efectua un „CSI” sau o investigare în scenă a criminalității în ceea ce privește ce se întâmplă cu această galaxie în cartierul dur al clusterului său. „Este un caz clar de atac de galaxie și baterie”, spune William Keel de la Universitatea Alabama. „Este pentru prima dată când avem o suită completă de rezultate din tehnici atât de disparate care arată infracțiunea comisă, precum și modus operandi.”
Keel și colegii lor expun „dovezi medico-legale” ale întârzierii vieții galaxiei, într-o serie de prezentări de astăzi în Atlanta, Ga., La cea de-a 203-a întâlnire a Societății Americane Astronomice. Astronomii au reunit dovezile combinând o varietate de observații diagnostice de la telescoape care analizează aspectul galaxiei în raze X, optică și lumină radio. Observații paralele la diferite lungimi de undă urmăresc modul în care stelele, gazul și praful sunt aruncate în jurul și rupte din galaxia fragilă, numită C153. Cu toate că astfel de galaxii „aflate în dificultate” au fost văzute până acum, aceasta dispariție este neobișnuit de rapidă și violentă. Galaxia aparține unui grup de galaxii care s-au trântit într-un alt grup în urmă cu aproximativ 100 de milioane de ani. Această galaxie a luat amploarea bătăii în timp ce a căzut de-a lungul unei traiectorii direct prin miezul dens al clusterului ciocnitor.
"Acest lucru vă ajută să explicăm ciudatele radiații X și emisiile radio pe care le vedem", spune Keel. "Galaxia este un laborator pentru studierea modului în care gazul poate fi îndepărtat atunci când trece prin gazul de cluster fierbinte, oprind nașterea stelelor și transformând galaxia."
Prima sugestie de cramă galactică din acest cluster a venit în 1994, când telescopul de radio Very Large Array de lângă Socorro, N.M., a detectat un număr neobișnuit de galaxii radio în cluster, numit Abell 2125. Sursele radio urmăresc atât formarea stelelor, cât și alimentarea centrală. găuri negre din grupele de galaxii. Observațiile radio au arătat, de asemenea, că C153 s-a remarcat față de celelalte galaxii ca o sursă de radio excepțional de puternică.
Echipa lui Keel a început un program extins de observații suplimentare pentru a descoperi detalii despre galaxii. „Acest lucru a fost conceput pentru a vedea care poate fi conexiunea între evenimentele de pe scala de 10 milioane-an-lumină a fuziunii clusterului și ce se întâmplă în interiorul galaxiilor individuale”, spune Keel.
Observațiile cu raze X din satelitul ROSAT (un acronim pentru satelitul Roentgen) au demonstrat că clusterul conține cantități vaste de gaz Fahrenheit de 36 de milioane de grade (Kelvin de 20 de milioane de grade) care învelește galaxiile. Gazul este concentrat în două bucăți principale, mai degrabă decât distribuit fără probleme în cadrul clusterului, așa cum se întâmplă mai des.
Acest lucru a sporit suspiciunea că două grupări de galaxii se ciocnesc de fapt. La mijlocul sfârșitului anilor '90, astronomii au transformat telescopul Mayall de 4 metri și telescopul WIYN de 3,5 metri la Kitt Peak National Observatory pe cluster pentru a analiza lumina stelelor prin spectroscopie. Au găsit multe sisteme de formare a stelelor și chiar găuri negre galactice active alimentate de coliziune. Galaxia de dezintegrare C153 s-a evidențiat dramatic când telescoapele KPNO au fost folosite pentru a fotomapsa clusterul în culori.
Astronomii au instruit apoi Telescopul Spațial Hubble (HST) al NASA pe C153 și au rezolvat o formă bizară. Ei au descoperit că galaxia arată neobișnuit de ciudată cu multe grupări de stele tinere și caracteristici haotice de praf. Pe lângă caracteristicile perturbate de pe discul galaxiei, HST a arătat, de asemenea, că lumina din coadă este atribuită în cea mai mare parte la formarea recentă a stelelor, oferind o legătură directă cu dezbrăcarea galaxiei în timp ce trece prin miezul clusterului. Gazul comprimat de-a lungul marginii de frunte a galaxiei, ca zăpada dinaintea plugului, a aprins o furtună de naștere a stelelor noi. Dovada formării stelare recente provine și din spectrul optic obținut la telescopul Gemini North de 10 metri din Hawaii. Spectrul permite cercetătorilor să estimeze timpul de la cea mai recentă explozie de formare a stelelor.
Această concluzie a fost sporită în continuare când camera Mozaic de pe telescopul Mayall al lui Kitt Peak a găsit o coadă foarte lungă de gaz extins care iese din galaxie. Aparent coada a fost generată în parte de un uragan de vânturi stelare care fierbea din noile regiuni de naștere a stelelor și este suflat înapoi, în timp ce galaxia se strecoară prin gazul fierbinte din jur.
Observațiile spectroscopice cu telescopul Gemeni le-au permis astronomilor să anticipeze izbucnirea stelelor. Ei descoperă că 90% din lumina albastră a C153 provine de la o populație de stele care are 100 de milioane de ani. Această vârstă corespunde perioadei în care galaxia ar fi trebuit să se îngrijească prin cel mai dens gaz din miezul clusterului.
Observațiile spectroscopice ale Gemenilor arată că stelele se află într-un model regulat de mișcare orbitală în jurul centrului, ca de obicei pentru galaxiile cu disc. Cu toate acestea, există mai mulți nori răspândiți de gaz care se deplasează independent de stele. „Acesta este un indiciu important că ceva dincolo de forțele gravitaționale trebuie să funcționeze, deoarece stelele și gazul răspund la fel la forțele pur gravitaționale”, spune Keel. „Cu alte cuvinte, gazul galaxiei nu știe ce fac stelele.”
Observatorul Chandra de raze X al NASA a descoperit că norii mai răcori detectați cu telescoape optice și o caracteristică radio asociată sunt încorporate într-o pistă de gaz multimetrică mult mai mare. Datele lui Chandra indică faptul că acest gaz fierbinte a fost probabil îmbogățit în elemente grele de izbucnirea stelelor și izgonit din galaxie prin mișcarea sa supersonică prin norul mult mai mare care pătrunde în cluster.
În mod colectiv, aceste observații oferă dovezi că presiunea în ramă a gazelor externe din cluster elimină gazul propriu al galaxiei. Acest proces a fost mult timp ipotezat pentru a ține cont de evoluția forțată a galaxiilor de cluster. Urmările sale au fost văzute în mai multe feluri. Câteva exemple în apropiere, Sextetul lui Seyfert și Quintetul lui Ștefan, sunt clustere strânse care arată urmările coliziunilor de mare viteză.
Galaxia C153 este destinată să piardă ultimele vestigii ale brațelor sale în spirală și să devină o galaxie blândă de tip S0 care are o bombă și un disc central, dar fără structură cu braț spiralat. Aceste tipuri de galaxii sunt comune în grupurile de galaxii dense văzute astăzi. Astronomii intenționează să facă din nou observații cu Gemenii în 2004 pentru a studia dinamica gazelor și a stelelor din coadă.
Membrii echipei științifice sunt William Keel (Universitatea din Alabama), Frazer Owen (National Radio Astronomy Observatory), Michael Ledlow (Gemini Observatory) și Daniel Wang (University of Massachusetts).
Centrul de zbor spațial Marshall al NASA, Huntsville, Ala., Gestionează programul Chandra pentru Office of Science Science, Sediul central al NASA, Washington. Northrop Grumman din Redondo Beach, California, fostul TRW, Inc., a fost principalul contractant de dezvoltare pentru observator. Observatorul astrofizic Smithsonian controlează operațiunile de știință și zbor din Centrul de raze X Chandra din Cambridge, Mass.
Sursa originală: Comunicat de presă Chandra
