Кредит за изображение: Чандра
Ново изображение от рентгеновата обсерватория Чандра показва далечна галактика, която изглеждаше като нашия Млечен път, който се разбива в струпване на галактики със скорост 7,5 милиона километра в час. Силата на този сблъсък е толкова силна, че околният водород в галактиката се отделя, оставяйки само скелетните спирални рамена. Без водород новообразуването на звезди в галактиката спря. Въпреки че сблъсъци в галактика са били наблюдавани и преди, това е най-бързият и насилствен, който някога е виждал.
Затягащи 200 000-леки разпръсквачи на кипящ газ, галактика, която някога беше като нашия Млечен път, се раздробява, докато се пробива с 4,5 милиона мили в час през сърцето на далечен куп галактики. При този необичайно силен сблъсък с газа от околната среда, галактиката се съблича до скелетните си спирални рамена, тъй като е изкормена от пресен водород за създаване на нови звезди.
Преждевременната кончина на галактиката предлага нови улики за разрешаване на мистерията на това, което се случва със спиралните галактики в насилствена вселена. Изгледите от ранната Вселена показват, че спиралните галактики някога са били много по-обилни в богатите струпвания на галактики. Но те сякаш са изчезнали през космическото време. Къде са отишли тези „изчезнали тела“?
Астрономите използват широк спектър от телескопи и техники за анализ, за да проведат „CSI” или следовател на местопрестъплението в стила на поглед какво се случва с тази галактика в грапавия квартал на нейния клъстер. „Това е ясен случай на нападение и батерия на галактика“, казва Уилям Кийл от университета в Алабама. „За първи път имаме пълен набор от резултати от такива различни техники, показващи извършеното престъпление и начина на действие.“
Кил и колегите му излагат „криминалистични доказателства“ за късния живот на галактиката, в поредица от презентации днес в Атланта, щата Джорджия, на 203-ата среща на Американското астрономическо общество. Астрономите събраха доказателствата чрез комбиниране на различни диагностични наблюдения от телескопи, анализиращи появата на галактиката в рентгенова, оптична и радио светлина. Паралелни наблюдения с различна дължина на вълната проследяват как звезди, газ и прах се хвърлят наоколо и се късат от крехката галактика, наречена C153. Въпреки, че подобни „затруднени“ галактики са били видени и преди, тази смърт е необичайно бърза и насилствена. Галактиката принадлежи на струпване на галактики, които се забиха в друг клъстер преди около 100 милиона години. Тази галактика пое основната тежест на удара, когато падна по траектория право през плътното ядро на сблъскващия се клъстер.
„Това помага да се обяснят странните рентгенови и радио емисии, които виждаме“, казва Кийл. „Галактиката е лаборатория за изследване на това как газът може да бъде отстранен, когато лети през горещия клъстер газ, като изключва раждането на звездите и трансформира галактиката.“
Първото предположение за галактически хаос в този клъстер идва през 1994 г., когато радио телескопът Very Large Array близо до Сокоро, НМ, откри необичаен брой радио галактики в клъстера, наречен Abell 2125. Радиоизточниците проследяват образуването на звезди и захранването на централната черни дупки в галактически клъстери. Радио наблюденията също показаха, че C153 се откроява от другите галактики като изключително мощен радиоизточник.
Екипът на Кил започна обширна програма от допълнителни наблюдения, за да разкрие подробности за галактиките. „Това е създадено, за да се види каква е връзката между събитията в мащаба на 10 милиона светлинни години на клъстерното сливане и това, което се случва дълбоко в отделните галактики“, казва Кийл.
Рентгеновите наблюдения от спътника ROSAT (съкращение за сателита Рентген) показаха, че клъстерът съдържа огромни количества газ от Фаренгейт от 36 милиона градуса (20 милиона градуса Келвин), който обгръща галактиките. Газът се концентрира в две основни бучки, а не плавно се разпределя в клъстера, както е по-често.
Това усили подозрението, че два галактически клъстера всъщност се сблъскват. В средата до края на 90-те астрономите обърнаха 4-метровия телескоп Mayall и 3,5-метровия телескоп WIYN в Националната обсерватория Kitt Peak на клъстера, за да анализират звездната светлина чрез спектроскопия. Те откриха много звездообразуващи системи и дори активни галактически черни дупки, подхранвани от сблъсъка. Разпадащата се галактика C153 изпъкваше драматично, когато телескопите KPNO бяха използвани за фотографиране на клъстера в цвят.
Тогава астрономите обучиха космическия телескоп Хъбъл (HST) на НАСА на C153 и разрешиха странна форма. Те откриха, че галактиката изглежда необичайно тромава с много млади звездни групи и хаотични прахови функции. Освен нарушените функции в диска на галактиката, HST също показа, че светлината в опашката се дължи най-вече на скорошното образуване на звезди, осигурявайки пряка връзка с отнемането на галактиката, докато тя преминава през ядрото на клъстера. Газът, сгъстен по предния ръб на галактиката, като сняг преди плуг, запали огнена буря от новородено раждане. Доказателство за скорошното образуване на звезди също идва от оптичния спектър, получен в 10-метровия телескоп „Близнаци Север“ в Хавай. Спектърът позволява на изследователите да преценят времето от последния изблик на образуване на звезди.
Този извод беше допълнително засилен, когато камерата на Mosaic на телескопа на Кит Пик Майал откри много дълга опашка от удължен газ, слизаща от галактиката. Опашката очевидно е генерирана отчасти от ураган от звездни ветрове, който кипи от новите райони на раждане на звездите и се издухва назад, докато галактиката преминава през заобикалящия горещ газ на клъстера.
Спектроскопичните наблюдения с телескопа Близнаци позволиха на астрономите да определят възрастта на звездното избухване. Те откриват, че 90 процента от синята светлина на C153 е от популация от звезди на 100 милиона години. Тази епоха съответства на времето, в което галактиката е трябвало да премине през преглед през най-плътния газ в ядрото на клъстера.
Спектроскопичните наблюдения на Близнаци показват, че звездите са в редовен модел на орбитално движение около центъра, както обикновено за дисковите галактики. Въпреки това има множество широко разпространени облаци газ, движещи се независимо от звездите. „Това е важна улика, че нещо извън гравитационните сили трябва да работи, тъй като звездите и газът реагират по същия начин на чисто гравитационните сили“, казва Кийл. „С други думи, газът на галактиката не знае какво правят звездите.“
Рентгеновата обсерватория в Чандра на НАСА откри, че по-хладните облаци, открити с оптични телескопи и свързана с тях радио функция, са вградени в много по-голяма многомилионна следа от газ. Данните на Чандра показват, че този горещ газ вероятно е бил обогатен с тежки елементи от звездното избухване и е изгонен от галактиката чрез свръхзвуковото си движение през много по-големия облак газ, който прониква в клъстера.
Съвместно тези наблюдения предлагат доказателства, че овенното налягане на външния газ в клъстера премахва собствения газ на галактиката. Този процес отдавна е хипотезиран, за да отчете принудителното развитие на клъстерните галактики. Последствията от него са били наблюдавани по няколко начина. Някои примери наблизо, Sextet на Seyfert и Quintet на Стефан, са тесни групи, които показват последствията от сблъсъци с висока скорост.
Галактиката C153 е предназначена да загуби последните остатъци от спиралните си рамена и да се превърне в мека галактика тип S0 с централна издутина и диск, но без структура на спирала-рамо. Тези типове галактики са често срещани в гъстите галактически клъстери, наблюдавани днес. Астрономите планират да направят нови наблюдения с Близнаци отново през 2004 г., за да изучат динамиката на газа и звездите в опашката.
Членовете на научния екип са Уилям Кил (Университета в Алабама), Фрейзър Оуен (Национална обсерватория за радиоастрономия), Майкъл Ледлоу (Обсерватория Близнаци) и Даниел Уанг (Университет на Масачузетс).
Центърът за космически полети „Маршал“ на НАСА, Хънтсвил, Алауа, ръководи програмата „Чандра“ за Службата за космически науки, централата на НАСА, Вашингтон. Northrop Grumman от Redondo Beach, Калифорния, преди TRW, Inc., беше основният изпълнител за развитие на обсерваторията. Смитсоновската астрофизична обсерватория контролира науката и полетните операции от рентгенологичния център Чандра в Кеймбридж, Масачузетс.
Оригинален източник: Chandra News Release
