Pokręcona historia galaktycznego pierścienia

Pokręcona historia galaktycznego pierścieniaOriginal Press Release
Nowe obserwacje wykonane przez obserwatorium kosmiczne Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) Herschel ukazują dziwaczny, skręcony pierścień gęstego gazu w centrum naszej Galaktyki.

Już wcześniej wielokrotnie obserwowaliśmy w paśmie podczerwieni ten region w centrum Drogi Mlecznej. Jednak gdy analizujemy wysokiej rozdzielczości zdjęcia wykonane przez obserwatorium Herschel w paśmie submilimetrowym istnienie pierścienia jest oczywiste

Alberto Noriega-Crespo
Caltech

Kosmiczne Obserwatorium Herschel to misja Europejskiej Agencji Kosmicznej, w której istotny wkład ma również NASA. Herschel bada kosmos w  podczerwieni i świetle sub-milimetrowym, które z łatwością pokonuje zasłony pyłu unoszące się pomiędzy tętniącym życiem centrum naszej Galaktyki a nami. Sensory Herschela są także tak skonstruowane by umożliwiać dostrzeżenie najzimniejszych struktur w naszej Galaktyce.

Gdy astronomowie skierowali teleskop Herschel tak by przyjrzał się on centrum naszej Galaktyki, uchwycił on bez precedensowe obrazy jej wewnętrznego pierścienia – gęsty pierścień zimnego gazu zmieszanego z pyłem, w którym powstają nowe gwiazdy.

Astronomowie byli zszokowani tym, co ujrzeli – pierścień, który znajduje się w płaszczyźnie naszej Galaktyki, wyglądał raczej jak symbol nieskończoności o dwóch płatach skierowanych na boki. Później ustalono iż w rzeczywistości pierścień jest skręcony w środku, więc tylko wydaje się, że ma dwa płaty. Aby wyobrazić sobie kształt owej struktury, wyobraź sobie, że skręcasz w przeciwnych kierunkach dwa końce sztywnego, eliptycznego kółka. Patrząc z boku ujrzysz właśnie taki symbol nieskończoności.

„To jest to, co tak ekscytuje gdy uruchamia się nowy kosmiczny teleskop, taki jak Herschel”- mówi Sergio Molinari z Instytutu Fizyki Kosmicznej w Rzymie, Włochy, główny autor nowego artykułu. -” W rękach mamy nowe i ekscytujące tajemnice, w samym centrum naszej Galaktyki.”

Obserwacje przy użyciu naziemnego radio obserwatorium Nobeyama w Japonii uzupełniły wyniki Herschela poprzez określenie prędkości gęstszego gazu w pierścieni. Wyniki obserwacji radiowych wskazują, że pierścień porusza się razem jako całość, z tą samą prędkością w stosunku do reszty galaktyki.

Pierścień znajduje się w centrum poprzeczki naszej Drogi Mlecznej – wyróżnionego regionu gwiazd w centrum jej pajęczych spiralnych ramion. Poprzeczka znajduje się wewnątrz jeszcze większego pierścienia. Inne galaktyki mają podobne poprzeczki i pierścienie. Klasyczny przykład pierścienia znajdującego we wnętrzu poprzeczki widoczny jest w galaktyce NGC 1097, sfotografowanej m.in. przez teleskop NASA Spitzer. Pierścień świeci jasno w centrum dużej poprzeczki tej galaktyki. Nie wiadomo czy także tamten pierścień jest skręcony.

Szczegóły powstawania poprzeczek i pierścieni w galaktykach spiralnych nie są dobrze poznane, ale symulacje komputerowe pokazują, jak oddziaływania grawitacyjne mogą produkować takich struktury. Niektóre teorie utrzymują, że poprzeczki powstają w wyniku oddziaływań grawitacyjnych pomiędzy galaktykami. Na przykład, poprzeczka w centrum Drogi Mlecznej mogła powstać w wyniku oddziaływań naszego największego sąsiada, galaktyki Andromeda.

Skręt w pierścieni nie jest jedyną zagadką jak pojawiła się w wyniku nowych obserwacji Herschela. Astronomowie zauważają, że centrum skrętu pierścienia nie leży tam, gdzie uważa się że znajduje się centrum Galaktyki ale jest  lekko przesunięte. Za centrum naszej galaktyki uważana się obiekt znany jako Sagittarius A*, miejsce, gdzie znajduje się super masywna czarna dziura. Według Noriega-Crespo, nie jest jasne, dlaczego środek pierścienia nie pokrywa się z  centrum naszej Galaktyki. „Tak wiele nadal pozostaje do odkrycia na temat naszej Galaktyki,”- podsumowuj Noriega-Crespo.

Źródła:

Twisted Tale of our Galaxy's Ring

New observations from the Herschel Space Observatory show a bizarre, twisted ring of dense gas at the center of our Milky Way galaxy. Only a few portions of the ring, which stretches across more than 600 light-years, were known before. Herschel's view reveals the entire ring for the first time, and a strange kink that has astronomers scratching their heads.

„We have looked at this region at the center of the Milky Way many times before in the infrared,” said Alberto Noriega-Crespo of NASA's Infrared Processing and Analysis Center at the California Institute of Technology in Pasadena. „But when we looked at the high-resolution images using Herschel's sub-millimeter wavelengths, the presence of a ring is quite clear.” Noriega-Crespo is co-author of a new paper on the ring published in a recent issue of Astrophysical Journal Letters.

The Herschel Space Observatory is a European Space Agency-led mission with important NASA contributions. It sees infrared and sub-millimeter light, which can readily penetrate through the dust hovering between the bustling center of our galaxy and us. Herschel's detectors are also suited to see the coldest stuff in our galaxy.

When astronomers turned the giant telescope to look at the center of our galaxy, it captured unprecedented views of its inner ring — a dense tube of cold gas mixed with dust, where new stars are forming.

Astronomers were shocked by what they saw — the ring, which is in the plane of our galaxy, looked more like an infinity symbol with two lobes pointing to the side. In fact, they later determined the ring was torqued in the middle, so it only appears to have two lobes. To picture the structure, imagine holding a stiff, elliptical band and twisting the ends in opposite directions, so that one side comes up a bit.

„This is what is so exciting about launching a new space telescope like Herschel,” said Sergio Molinari of the Institute of Space Physics in Rome, Italy, lead author of the new paper. „We have a new and exciting mystery on our hands, right at the center of our own galaxy.”

Observations with the ground-based Nobeyama Radio Observatory in Japan complemented the Herschel results by determining the velocity of the denser gas in the ring. The radio results demonstrate that the ring is moving together as a unit, at the same speed relative to the rest of the galaxy.

The ring lies at the center of our Milky Way's bar — a bar-shaped region of stars at the center of its spidery spiral arms. This bar is actually inside an even larger ring. Other galaxies have similar bars and rings. A classic example of a ring inside a bar is in the galaxy NGC 1097, imaged here by NASA's Spitzer Space Telescope. The ring glows brightly in the center of the galaxy's large bar structure. It is not known if that ring has a kink or not.

The details of how bars and rings form in spiral galaxies are not well understood, but computer simulations demonstrate how gravitational interactions can produce the structures. Some theories hold that bars arise out of gravitational interactions between galaxies. For example, the bar at the center of our Milky Way might have been influenced by our largest neighbor galaxy, Andromeda.

The twist in the ring is not the only mystery to come out of the new Herschel observations. Astronomers say that the center of the torqued portion of the ring is not where the center of the galaxy is thought to be, but slightly offset. The center of our galaxy is considered to be around „Sagittarius A*,” where a massive black hole lies. According to Noriega-Crespo, it's not clear why the center of the ring doesn't match up with the assumed center of our galaxy. „There's still so much about our galaxy to discover,” he said.

An abstract and full PDF of the Astrophysical Journal Letters study is online at http://arxiv.org/abs/1105.5486 .

Herschel is a European Space Agency cornerstone mission, with science instruments provided by consortia of European institutes and with important participation by NASA. NASA's Herschel Project Office is based at NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif. JPL contributed mission-enabling technology for two of Herschel's three science instruments. The NASA Herschel Science Center, part of the Infrared Processing and Analysis Center at the California Institute of Technology in Pasadena, supports the United States astronomical community. Caltech manages JPL for NASA.

More information is online at http://www.herschel.caltech.edu, http://www.nasa.gov/herschel and http://www.esa.int/SPECIALS/Herschel/index.html . Follow the NASA Herschel Science Center and other related space missions on twitter at @Cool_Cosmos.

Written by admin

Dodaj komentarz

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