Wielkie kolizje galaktyk mogą zdławić procesy powstawania gwiazd

Wielkie kolizje galaktyk mogą zdławić procesy powstawania gwiazd

7.10.2008


Nowe głębokie zdjęcie gromady Panny pokazuje ogromne włókna zjonizowanego wodoru o długości 400 000 lat świetlnych
łączące eliptyczną galaktykę M86 oraz zniekształconą spiralną galaktykę NGC 4438. Zdjęcie wykonane w paśmie
wodoru α, wykonane za pomocą szerokokątnej kamery Mosaic zainstalowanej na 4 metrowym teleskopie NSF
Mayall w obserwatorium Kitt Peak National Observatory wraz z pomiarami spektroskopowymi włókien dostarczają uderzających
dowodów na wysokiej prędkości zderzenie obu galaktyk.


Nasze dane dowodzą, że ten system reprezentuje najbliższe, świeże zderzenie między dużymi galaktykami – eliptyczną
i spiralną

Jeffrey Kenney

„Nasze dane dowodzą, że ten system reprezentuje najbliższe, świeże zderzenie między dużymi galaktykami – eliptyczną
i spiralną „- mówi Jeffrey Kenney z Uniwersytetu Yale, główny autor artykułu, który zostanie opublikowany w listopadowym
numerze Astrophysical Journal Letters. -” Odkrycie dostarcza najlepszych jak do tej pory danych dotyczących
wysokiej prędkości zderzeń pomiędzy dużymi galaktykami, oraz wskazuje, że konsekwencje tych kolizji są możliwą alternatywą
dla czarnych dziur w teoriach mających odpowiedzieć, jakie procesy są odpowiedzialne za zatrzymanie wytwarzania gwiazd
przez największe galaktyki.”

Gromada Panny znajduje się w odległości około 50 milionów lat świetlnych od Ziemi. Wcześniejsze badania wykazały istnienie
zniekształconych obszarów gazu promieniującego w paśmie wodoru wokół każdej z obu obserwowanych tu galaktyk, jednak nie
dostrzeżono połączenia pomiędzy galaktykami. Przeciwnie, według niektórych autorów NGC 4438 zderzyła się z mniejszą
galaktyką soczewkową NGC 4435, jednak ta ostatnia ma znacznie wyższą prędkość radialną i nie wydaje się być zniekształcona.

Spektroskopia wybranych rejonów włókien pomiędzy M86 i NGC 4438 wykonana za pomocą instrumentu Sparsepak Integral Field
Unit
zainstalowanego na 3,5 metrowym teleskopie WIYN w obserwatorium Kitt Peak pokazuje stosunkowo gładki gradient
prędkości pomiędzy galaktykami potwierdzając scenariusz zderzenia. We włóknach nie zaobserwowano gwiazd.

„Obraz pokazuje co można zobaczyć gdy obrazujesz pole zarówno szeroko, jak i głęboko – tylko w ten sposób mogliśmy zaobserwować
kompleks M86 – NGC 4438 „- wyjaśnia Kenney.

Podobnie jak w większości galaktyk eliptycznych, również w M86 większość gazu ma bardzo wysoką temperaturę i promieniuje
w paśmie rentgenowskim. Rozkład tego promieniowania w M86 nie jest regularny i wykazuje długi ogon – który wcześniej
interpretowano jako gazowy ogon, zdzierany przez ciśnienie ośrodka podczas opadania M86 wgłąb ośrodka wewnątrz gromady
Panny. Nowe obrazy w paśmie H-alfa dostarczone przez Kitt Peak wskazują że większa część nieregularności w ośrodku
międzygwiezdnym wewnątrz M86 powstała na skutek zderzenia z NGC 4438.

Istotnym, nierozwiązanym problemem astronomii jest pytanie co powoduje, że największe galaktyki we Wszechświecie – przede
wszystkim eliptyczne takie jak M86 – zaprzestają tworzyć gwiazdy. „Coś musi rozgrzać gaz tak, by nie mógł się on ochłodzić
i przekształcić w gwiazdy „- mówi Kenney. -” Kilka niedawnych badań sugerowało, że energia z aktywnego jądra galaktycznego,
związana z supermasywnymi czarnymi dziurami, może się przyczyniać do tego zjawiska. Nasze nowe wyniki pokazują, że oddziaływania
grawitacyjne mogą być również odpowiedzialne za ten proces.”

Zderzenia przy niskich prędkościach, w szczególności pomiędzy małymi i średnich rozmiarów galaktykami, często zwiększają
tempo lokalnej aktywności gwiazdo- twórczej ponieważ zderzenie powoduje zwiększenie koncentracji gazu w obszarach centralnych
galaktyk. Jednak przy zderzeniach o dużej prędkości – które ma miejsce w przypadku większych galaktyk, w których silne
oddziaływania grawitacyjne przyciągają się z większą szybkością – energia kinetyczna kolizji może tak znacząco podgrzać
gaz że przy utrudnionych procesach studzenia zatrzymuje się powstawanie gwiazd.

Choć niewiele galaktyk poddawanych jest tak ekstremalnym zderzeniom jak M86, większość doświadcza mniejszych zdarzeń polegających
na łączeniu się galaktyk oraz akrecji gazu, i te mogą mieć również decydujące znaczenie przy rozgrzewaniu gazu galaktycznego.
Te częstsze i skromniejsze wydarzenia są trudne do badania, ponieważ ich widoczne i obserwowalne efekty są bardzo słabe.

„Te same procesy fizyczne zachodzą zarówno podczas silnych, jak i słabych zderzeń, jednak badając obserwowalne efekty
ekstremalnych przypadków takich jak M86 możemy odkryć jaką rolę przy podgrzewaniu galaktycznego gazu odgrywa grawitacja.
Z naszych badań wynika – że jest to rola znacząca.”

Źródło:

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *