Kép jóváírása: Chandra
A Chandra X-Ray Observatory új képe egy távoli galaxist ábrázol, amely korábban úgy nézett ki, mint a Tejút, és összeomlik egy galaxiscsoportba 7,5 millió kilométer per óra sebességgel. Ennek az ütközésnek az a ereje, hogy a galaxisban a környezeti hidrogént eltávolítják, csak a csontváz-spirális karok maradnak. Hidrogén nélkül az új csillagképződés a galaxisban megállt. Noha a galaxisok ütközéseit már korábban is láttak, ez a leggyorsabb és hevesen fellépő, amit valaha láttak.
A 200 000 fényév hosszú, vonzó gáz csíkja után egy olyan galaxis, amely valaha olyan volt, mint a Tejút, megsemmisül, miközben óránként 4,5 millió mérföldre zuhan a galaxisok távoli csoportjának szívében. Ebben a szokatlanul heves ütközésben a környező klaszter gázzal a galaxist lecsupaszítják a csontváz spirálkarjaira, miközben az új csillagok előállításához friss hidrogénnel zsigerelték el.
A galaxis korai elpusztulása új nyomokat kínál arra, hogy megoldják a rejtélyt, mi történik az erőszakos univerzum spirális galaxisaival. A korai világegyetem nézetei azt mutatják, hogy a spirális galaxisok egykor sokkal gazdagabbak voltak a gazdag galaxiscsoportokban. De úgy tűnik, hogy eltűntek a kozmikus idő alatt. Hol vannak ezek a „hiányzó testek”?
A csillagászok teleszkópok és elemzési technikák széles skáláját használják „CSI” vagy bűncselekmény-jelenet-kutató stílusú betekintés elvégzésére, ami ezen a galaxison zajlik a klaszter durva szomszédságában. "Ez egyértelmű eset a galaxis támadásában és az akkumulátorban" - mondja William Keel az alabami egyetemen. "Ez az első alkalom, hogy teljes eredménycsomagot kapunk az ilyen eltérő technikákból, amelyek megmutatják az elkövetett bűncselekményt és a működési módot."
Keel és kollégái a galaxis késői életének „igazságügyi bizonyítékait” sorolják be egy sor elõadássorozatban Atlanta (Gazda), az Amerikai Csillagászati Társaság 203. ülésén. A csillagászok összegyűjtötték a bizonyítékokat a távcsövek számos diagnosztikai megfigyelésének kombinálásával, amelyek elemezték a galaxis megjelenését röntgen-, optikai és rádiófénnyel. A különböző hullámhosszon végzett párhuzamos megfigyelések nyomon követik, hogy a csillagok, a gáz és a por miként dobálódik a C153 elnevezésű törékeny galaxis körül, és hogyan szakad fel. Noha ilyen „bajba jutott” galaxisokat már láttak már, ez a pusztítás szokatlanul gyors és erőszakos. A galaxis egy olyan galaxiscsoportba tartozik, amely körülbelül 100 millió évvel ezelőtt egy másik klaszterbe csapódott be. Ez a galaxis vette a verés súlyosságát, amikor egy pályán ment egyenesen az ütköző klaszter sűrű magján.
"Ez megmagyarázza a furcsa röntgen- és rádiókibocsátást, amelyet látunk" - mondja Keel. "A galaxis laboratórium annak tanulmányozására, hogyan lehet eltávolítani a gázt, amikor áthalad a forró klasztergázon, leállítja a csillagszületést és átalakítja a galaxist."
A klaszterben a galaktikus súlyos testi sértés első javaslata 1994-ben érkezett, amikor a nagyon nagy array rádióteleszkóp Socorro közelében (NM) szokatlan számú rádió galaxist észlelt az Abell 2125 nevű klaszterben. A rádióforrások mind a csillagok kialakulását, mind a központi fekete lyukak a galaxisfürtökben. A rádiós megfigyelések azt is kimutatták, hogy a C153 kiemelkedően erős rádióforrásként emelkedett ki a többi galaxisból.
Keel csapata további megfigyelések széles körű programját indította el a galaxisok részleteinek feltárása érdekében. "Ennek célja az volt, hogy megnézze, mi lehet a kapcsolat a klaszter összeolvadás 10 millió fényév méretű eseményei és az egyes galaxisok mélyén zajló események között" - mondja Keel.
A ROSAT műhold röntgen megfigyelései (rövidítés a Roentgen műholdról) kimutatták, hogy a klaszter hatalmas mennyiségű 36 millió fokos Fahrenheit (20 millió fok Kelvin) gázt tartalmaz, amely körülveszi a galaxisokat. A gázt két fő csomóba koncentrálják, ahelyett, hogy egyenletesen oszlanak el a fürtön, mint általában ez a helyzet.
Ez megerősítette annak a gyanúját, hogy két galaxisfürt valójában ütközik. Az 1990-es évek közepén vagy végén az csillagászok megfordították a Mayall négy méteres távcsövet és a WIYN 3,5 méteres távcsövet a Kitt Peak Nemzeti Megfigyelő Intézetnél, a fürtön, hogy a csillagfényt spektroszkópiásan elemezzék. Sok csillagképző rendszert és még az aktív galaktikus fekete lyukakat találtak az ütközés hatására. A széteső C153 galaxis drámaian kiemelkedett, amikor a KPNO teleszkópokat használták a klaszter színes fényképezésére.
A csillagászok ezután kiképzték a NASA Hubble Űrtávcsövét (HST) a C153-ra, és furcsa alakot oldottak meg. Megállapították, hogy a galaxis szokatlanul göndörnek tűnik sok fiatal csillagfürttel és kaotikus porjellemzőkkel. A galaxis korongának zavart tulajdonságai mellett a HST azt is kimutatta, hogy a farokban lévő fény elsősorban a közelmúltbeli csillagképződésnek tulajdonítható, amely közvetlen kapcsolatot teremt a galaxis lecsúszásával, amikor áthaladt a klasztermagán. A galaxis élének mentén összenyomódott gáz, mint egy hó az eke előtt, meggyújtotta az új csillagszületés tűzviharát. A közelmúltbeli csillagképződés bizonyítéka a hawaii 10 méteres Gemini North teleszkóppal nyert optikai spektrumból származik. A spektrum lehetővé teszi a kutatók számára, hogy becsüljék meg a csillagképződés legutóbbi kitörése óta eltelt időt.
Ezt a következtetést tovább erősítették, amikor a Kitt Peak Mayall távcsövének mozaik kamerája egy nagyon hosszú kiterjesztett gáz farkát talált a galaxistól. A farok látszólag részben egy csillagszelek hurrikánja által forralta az új csillagszületési területeket, és hátrafújták, amikor a galaxis csúszik át a klaszter környező forró gázján.
A Gemini teleszkóppal végzett spektroszkópiai megfigyelések lehetővé tették a csillagászok számára, hogy életkorukba állítsák a csillagszórást. Úgy találják, hogy a C153 kék fényének 90 százaléka a csillagok népességéből származik, amelyek 100 millió évesek. Ez az életkor megfelel annak az időnek, amikor a galaxisnak meg kellett volna ápolnia a klasztermag legszorosabb gázát.
A Gemini spektroszkópiai megfigyelései azt mutatják, hogy a csillagok szabályos körüli mozgást mutatnak a központ körül, mint ahogy a korong-galaxisok esetében szokásos. A csillagoktól függetlenül azonban számos elterjedt gázfelhő mozog. "Ez egy fontos nyom, hogy a gravitációs erőkön kívüli dolgoknak működniük kell, mivel a csillagok és a gáz ugyanúgy reagálnak a tisztán gravitációs erőkre" - mondja Keel. "Más szóval, a galaxis gáza nem tudja, mit csinálnak a csillagok."
A NASA Chandra röntgen-megfigyelőközpontja felfedezte, hogy az optikai távcsövekkel detektált hűvösebb felhők és a hozzájuk kapcsolódó rádiófunkciók egy sokkal nagyobb, több millió milliárd fokos gáznyomtatásba vannak ágyazva. Chandra adatai azt mutatják, hogy ezt a forró gázt valószínűleg a csillagszórás gazdagította nehéz elemekben, és a szuperszonikus mozgása révén a galaxistól kimenekült a sokkal nagyobb gázfelhőn keresztül, amely a klaszterben áthat.
Ezek a megfigyelések együttesen bizonyítékot szolgáltatnak arra, hogy a klaszterben lévő külső gáz nyomásszintje eltávolítja a galaxis saját gázát. Ezt a folyamatot hosszú ideje feltételezték, hogy figyelembe vegyék a klaszter galaxisok kényszerű fejlődését. Ennek utóhatása több szempontból is megfigyelhető. Néhány közeli példa, a Seyfert's Sextet és a Stefan's Quintet, szűk klaszterek, amelyek megmutatják a nagy sebességű ütközések következményeit.
A C153 galaxis célja, hogy elveszítse spirális karjainak utolsó részeit, és egy S0 típusú unalmas galaxisgá váljon, amelynek központi duzzadása és korongja van, de nincs spirálkar szerkezete. Az ilyen típusú galaxisok a mai sűrű galaxiscsoportokban gyakoriak. A csillagászok 2004-ben ismét megfigyeléseket terveznek a Gemini-kel együtt, hogy megvizsgálják a farok gáz- és csillagdinamikáját.
A tudományos csapat tagjai: William Keel (Alabama Egyetem), Frazer Owen (Nemzeti Rádiós Csillagászati Megfigyelő Intézet), Michael Ledlow (Gemini Megfigyelő Intézet) és Daniel Wang (Massachusettsi Egyetem).
A NASA Marshall űrrepülési központja (Alaszka, Huntsville) kezeli a NASA washingtoni székhelyű Űrtudományi Iroda Chandra programját. Northrop Grumman, a kaliforniai Redondo Beach, korábban a TRW Inc. volt a fő fejlesztő vállalkozás a obszervatórium számára. A Smithsonian Astrophysical Observatory irányítja a tudományt és a repülési műveleteket a Chandra X-ray Center-ről Cambridge-ben, Mass.
Eredeti forrás: Chandra sajtóközlemény
