Tam jest brutalny wszechświat! Wczoraj opublikowaliśmy artykuł o galaktykach zderzających się i tworzących kule ogniste. Dzisiaj jest więcej dowodów na kolizje galaktyczne i nie jest to dobra wiadomość dla potencjalnych gwiazd. Głębokie nowe zdjęcie gromady Panny ujawniło ogromne smugi zjonizowanego gazu wodorowego o długości 400 000 lat świetlnych łączące galaktykę eliptyczną M86 z zaburzoną galaktyką spiralną NGC 4438. To zdjęcie, wykonane przez 4-metrowy teleskop w Obserwatorium Krajowym Kitt Peak, dostarcza uderzających dowodów na wcześniej nieoczekiwane zderzenie z dużą prędkością między dwiema galaktykami. „Nasze dane pokazują, że ten system reprezentuje najbliższą niedawną kolizję między dużą galaktyką eliptyczną a dużą spiralą”, powiedział Jeffrey Kenney z Yale University, „To odkrycie dostarcza jedne z najczystszych jak dotąd dowodów na kolizje dużych prędkości między dużymi galaktykami i sugeruje, że konsekwencje takich zderzeń są prawdopodobną alternatywą dla czarnych dziur w próbie wyjaśnienia tajemnicy tego, jaki proces wyłącza formowanie się gwiazd w największych galaktykach. ”
Astronomowie próbują zrozumieć tajemnicę tego, co powoduje, że największe galaktyki we Wszechświecie - które są głównie eliptyczne, jak M86 - przestają tworzyć gwiazdy. „Coś musi podgrzać gaz, aby nie ochładzał się i nie tworzył gwiazd” - mówi Kenney. „Szereg ostatnich badań sugeruje, że energia z aktywnych jąder galaktycznych związana z supermasywnymi czarnymi dziurami może to robić (patrz artykuły czasopisma Space Magazine tutaj i tutaj), ale nasze nowe badania pokazują, że interakcje grawitacyjne również mogą załatwić sprawę.”
Gromada w Pannie znajduje się około 50 milionów lat świetlnych od Ziemi. Wcześniejsze badania zauważyły zaburzony gaz H-alfa wokół każdej z dwóch galaktyk, ale naukowcy nie sądzili, że obie mają związek. Rzeczywiście, niektóre wyniki sugerują, że NGC 4438 zderzył się z małą galaktyką soczewkową NGC 4435, ale NGC 4435 ma znacznie wyższą prędkość linii widzenia widzianą z Ziemi i wydaje się niezakłócona.
Spektroskopia wybranych obszarów wzdłuż żarnika między M86 i NGC 4438 pokazuje dość gładki gradient prędkości między galaktykami, co wspiera scenariusz kolizji. A oto kicker: we włóknach nie ma widocznych gwiazd.
Podobnie jak w większości galaktyk eliptycznych, większość gazu w M86 jest bardzo gorąca i dlatego promieniuje promieniami rentgenowskimi. Rozkład rentgenowski w M86 jest nieregularny i ma długi pióropusz, który wcześniej interpretowano jako ogon gazu, który jest usuwany przez ciśnienie siłownika, gdy M86 wpada do ośrodka wewnątrz gromady w Pannie. Nowy obraz H-alfa z Kitt Peak sugeruje, że większość zaburzeń ośrodka międzygwiezdnego w M86 wynika z kolizji z NGC 4438.
Zderzenia o niskiej prędkości, szczególnie między małymi i średnimi galaktykami, często powodują wzrost lokalnej prędkości formowania się gwiazd, ponieważ zderzenia powodują koncentrację gazu w centrach galaktyk. Ale w zderzeniach z dużą prędkością (które występują naturalnie między dużymi galaktykami, ponieważ ich duża grawitacja znacznie szybciej przyciąga masę do wewnątrz), energia kinetyczna zderzenia może spowodować, że gaz nagrzeje się tak bardzo, że nie będzie w stanie łatwo ochłodzić się i uformować gwiazd.
Chociaż niewiele galaktyk doświadcza tak ekstremalnych zderzeń, jak M86, większość galaktyk doświadcza niewielkich fuzji i akrecji gazu, które mogą odgrywać znaczącą rolę w podgrzewaniu gazu galaktyki. Te bardziej powszechne, ale skromne zdarzenia są bardzo trudne do zbadania, ponieważ ich sygnatury obserwacyjne są słabe.
„Te same procesy fizyczne zachodzą zarówno w przypadku silnych, jak i słabych spotkań, a badając obserwowalne efekty w ekstremalnych przypadkach, takich jak M86, możemy dowiedzieć się o roli grawitacji w ogrzewaniu gazu galaktycznego, która wydaje się być dość znacząca”, dodaje Kenney.
Kenney jest głównym autorem artykułu, który zostanie opublikowany w numerze Astrophysical Journal Letters z listopada 2009 roku.
Źródło: NOAO
