Obrazový kredit: Chandra
Nový obrázok z röntgenového observatória Chandra ukazuje vzdialenú galaxiu, ktorá vyzerala ako naša vlastná Mliečna dráha, ktorá narazila do zhluku galaxií rýchlosťou 7,5 milióna kilometrov za hodinu. Sila tejto kolízie je taká silná, že okolitý vodík v galaxii sa odstraňuje a zostávajú iba kostrové špirálové ramená. Bez vodíka sa tvorba nových hviezd v galaxii zastavila. Hoci kolízie galaxií boli už predtým zaznamenané, je to najrýchlejší a najsilnejší, aký sa kedy videl.
Galaxia, ktorá bola kedysi ako naša Mliečna dráha, je pozdĺžna 200 000 svetelných rokov dlhého streamu, je skartovaná, pretože vrhá sa rýchlosťou 4,5 milióna míľ za hodinu cez srdce vzdialeného zhluku galaxií. Pri tejto nezvyčajne násilnej zrážke s okolitým klastrovým plynom sa galaxia strhne na svoje kostrové špirálové ramená, pretože je vypitvaná čerstvým vodíkom na výrobu nových hviezd.
Predčasný zánik galaxie ponúka nové kľúče k riešeniu záhad, čo sa stane so špirálovými galaxiami v násilnom vesmíre. Pohľady na skorý vesmír ukazujú, že špirálové galaxie boli v bohatých zhlukoch galaxií oveľa hojnejšie. Zdá sa však, že miznú počas kozmického času. Kam zmizli tieto „chýbajúce telá“?
Astronómovia používajú širokú škálu ďalekohľadov a analytických techník na uskutočnenie štýlov „CSI“ alebo „Crime Scene Investigator“, čo sa deje s touto galaxiou v drsnom susedstve klastra. „Je to jasný prípad útoku a batérie v galaxii,“ hovorí William Keel z University of Alabama. "Je to prvýkrát, čo máme k dispozícii celú škálu výsledkov z týchto rôznorodých techník poukazujúcich na spáchaný zločin a modus operandi."
Keel a jeho kolegovia kladú „forenznú evidenciu“ neskorého života galaxie v sérii prezentácií dnes v Atlante v Ga, na 203. stretnutí Americkej astronomickej spoločnosti. Astronómovia zhromaždili dôkazy kombináciou rôznych diagnostických pozorovaní z ďalekohľadov analyzujúcich vzhľad galaxie v röntgenovom, optickom a rádiovom svetle. Paralelné pozorovania pri rôznych vlnových dĺžkach sledujú, ako sa hádzajú hviezdy, plyn a prach z krehkej galaxie, ktorá sa volá, a volá sa C153. Aj keď sa takéto „zúfalé“ galaxie videli už predtým, zánik tohto človeka je nezvyčajne rýchly a násilný. Galaxia patrí do zhluku galaxií, ktoré narazili do iného zhluku asi pred 100 miliónmi rokov. Táto galaxia prevzala nápor bitia, keď padala pozdĺž trajektórie priamo cez husté jadro zrážajúceho sa zhluku.
„Pomáha to vysvetliť divné röntgenové a rádiové emisie, ktoré vidíme,“ hovorí Keel. "Galaxia je laboratórium, ktoré študuje, ako sa dá plyn odlúčiť, keď letí cez horúci klastrový plyn, zastaví zrod hviezd a transformuje galaxiu."
Prvý náznak galaktického chaosu v tomto zoskupení prišiel v roku 1994, keď rádioteleskop s veľmi veľkým poľom blízko Socorro, NM, zistil neobvyklý počet rádiových galaxií v zoskupení nazývaný Abell 2125. Rádiové zdroje sledujú formovanie hviezd aj kŕmenie centrálnou čierne diery v klastroch galaxií. Rádiové pozorovania tiež ukázali, že C153 vystupoval z ostatných galaxií ako mimoriadne silný zdroj rádia.
Keelov tím začal rozsiahly program ďalších pozorovaní, aby odhalil podrobnosti o galaxiách. „Bol navrhnutý tak, aby sa zistilo, aké by mohlo byť spojenie medzi udalosťami na meraní fúzií zoskupení 10 miliónov svetelných rokov a tým, čo sa deje hlboko vo vnútri jednotlivých galaxií,“ hovorí Keel.
Rôntgenové pozorovania zo satelitu ROSAT (skratka pre Roentgen Satellite) ukázali, že klaster obsahuje obrovské množstvo plynu 36 milión stupňov Fahrenheita (20 miliónov stupňov Kelvina), ktorý obklopuje galaxie. Plyn sa koncentruje skôr do dvoch hlavných zhlukov, než aby sa plynulo distribuoval cez zhluk, ako je to zvyčajnejšie.
To podnietilo podozrenie, že dve zoskupenia galaxií sa skutočne zrážajú. V polovici deväťdesiatych rokov astronómovia otočili Mayallov 4-metrový ďalekohľad a WIYN 3,5-metrový ďalekohľad v Národnom observatóriu Kitt Peak na klastri, aby analyzovali hviezdne svetlo pomocou spektroskopie. Našli veľa systémov na vytváranie hviezd a dokonca aj aktívne galaktické čierne diery poháňané zrážkou. Rozpadajúca sa galaxia C153 dramaticky vynikla, keď sa na fotomapovanie zhluku použili ďalekohľady KPNO.
Astronómovia potom vyškolili Hubbleov vesmírny teleskop agentúry NASA (HST) na model C153 a rozlíšili bizarný tvar. Zistili, že galaxia vyzerá neobvykle neohrabane s mnohými mladými zhlukami hviezd a chaotickými prachovými prvkami. Okrem narušených čŕt na disku galaxie HST tiež ukázal, že svetlo v chvoste je väčšinou pripisované nedávnej tvorbe hviezd, čo poskytuje priame spojenie so stripovaním galaxie, keď prechádza jadrom klastra. Plyn stlačený pozdĺž prednej hrany galaxie, napríklad sneh pred pluhom, zapálil požiar novej hviezdy. Dôkazy o nedávnej tvorbe hviezd tiež pochádzajú z optického spektra získaného 10-metrovým ďalekohľadom Gemini North na Havaji. Spektrum umožňuje vedcom odhadnúť čas od posledného výbuchu tvorby hviezd.
Tento záver sa ešte posilnil, keď kamera Mosaic na Mayallovom ďalekohľadu Kitta Peaka našla z galaxie veľmi dlhý chvost dlhého plynu. Chvost bol zjavne vytváraný sčasti hurikánom hviezdnych vetrov vrúcich z nových oblastí narodenia hviezd a vyfúknutých dozadu, keď galaxia prechádza okolitým horúcim plynom zoskupenia.
Spektroskopické pozorovanie ďalekohľadom Gemini umožnilo astronómom starnúť hviezdu. Zistia, že 90 percent modrého svetla C153 je z populácie hviezd starých 100 miliónov rokov. Tento vek zodpovedá času, ktorý mala galaxia prejsť najhustším plynom v jadre klastra.
Spektroskopické pozorovania Gemini ukazujú, že hviezdy sú v pravidelnom obrazci orbitálneho pohybu okolo stredu, ako je obvyklé pre diskové galaxie. Existuje však viac rozšírených oblakov plynu pohybujúcich sa nezávisle od hviezd. „Je to dôležité vodítko, že musí fungovať niečo mimo gravitačných síl, pretože hviezdy a plyn reagujú rovnako na čisto gravitačné sily,“ hovorí Keel. "Inými slovami, plyn v galaxii nevie, čo robia hviezdy."
Chandra X-ray Observatory agentúry NASA zistilo, že chladnejšie oblaky detegované optickými teleskopmi a pridruženou rádiofrekvenciou sú zabudované do oveľa väčšej multimiliónovej stopy plynu. Údaje Chandry naznačujú, že tento horúci plyn bol pravdepodobne obohatený o ťažké prvky hviezdnym výbuchom a vyhnaný z galaxie jeho nadzvukovým pohybom cez oveľa väčší oblak plynu, ktorý prenikne klastrom.
Súhrnne tieto pozorovania poskytujú dôkaz, že tlak piestu vonkajšieho plynu v zoskupení odstraňuje plyn z galaxie. Tento proces sa dlho predpokladal, že zodpovedá za nútený vývoj klastrových galaxií. Jeho následky boli videné niekoľkými spôsobmi. Niektoré príklady v okolí, Seyfert's Sextet a Stefan's Quintet, sú pevné zhluky, ktoré ukazujú následky vysokorýchlostných zrážok.
Galaxia C153 je určená na to, aby stratila posledné stopy svojich špirálnych ramien a stala sa nevýraznou galaxiou typu S0, ktorá má centrálne vydutie a disk, ale nemá štruktúru špirálového ramena. Tieto typy galaxií sú bežné v hustých zhlukoch galaxií, ktoré sa dnes pozorujú. Astronómovia plánujú v roku 2004 opäť vykonať nové pozorovania s Blížencami, aby študovali dynamiku plynu a hviezd v chvoste.
Členmi vedeckého tímu sú William Keel (University of Alabama), Frazer Owen (Observatórium pre národné rozhlasové astronómie), Michael Ledlow (Observatórium Gemini) a Daniel Wang (University of Massachusetts).
Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala., NASA, riadi program Chandra pre Úrad pre vesmírnu vedu, Ústredie NASA, Washington. Northrop Grumman z Redondo Beach v Kalifornii, predtým TRW, Inc., bol hlavným dodávateľom vývoja observatória. Smithsonovské astrofyzikálne observatórium riadi vedecké a letové operácie z röntgenového centra Chandra v Cambridge, Massachusetts.
Pôvodný zdroj: Chandra News Release
