Hubble-avaruusteleskooppi on antanut meille kauniin kuvan estetystä kierteisestä galaksista NGC 7773. Tämä on klassinen tämän tyyppinen galaksi, ja se korostaa keskittyneiden tähteiden kirkkaan palkin, joka ankkuroi galaksin komeat spiraalivarret. Se otettiin Hubblen työhevosen Wide Field Camera 3: lla (WFC3.)
NGC 7773 on lähes 400 miljoonan valovuoden päässä Pegasuksen tähdistössä. Olemme tienneet siitä jo kauan. Se löysi vuonna 1790 William Herschel, tähtitieteen harrastajille tutun kaverin. Herschel löysi Uraanin, samoin kuin monia muita galakseja, tähtiklustereita ja sumua.
Nimi 'estetty kierregalaksi' ei vaadi liikaa selitystä. Spiraaligalaksit ovat tuttuja jokaiselle koululaiselle, ja estetty tyyppi on todennäköisesti vain vanhempi, kypsempi spiraaligalaksi. Kirkas palkki on alue keskittyneitä tähtiä ja tähden syntymää.
Nuoremmista kierregalakseista puuttuu kirkas palkki keskellä. Tähtitieteilijät ovat melko varmoja siitä, että kierregalaksian vanhetessa tähtiä muodostava kaasu vedetään kohti keskustaa, missä se koaksoituu tähtiin. Tuossa tähtitieteellisessä lastentarhassa nuoret tähdet ovat niin kirkkaita kaukaisesta näköpisteestämme, että on vaikea erottaa yksittäisiä tähtiä.
Rajoitetut kierregalaksit eivät ole harvinaisia, ja Hubble ja muut kaukoputket ovat kuvanneet niistä melko vähän vuosien varrella.
Nämä ovat kauniita, kunnioitusta herättäviä rakenteita. Heistä kiehtovaa on, että voimme todella hyvin elää yhden näiden jättiläisen kauneuden sisällä. Tiedämme, että Linnunrata on kierteinen galaksi, ja 1960-luvulla aloimme epäillä, että se on estetty kierre. Sitten vuonna 1975 julkaisussa, jonka otsikko oli ”Mallit galaksin sisäalueille”, tutkija W.L. Peters kehitti Linnunradan estetyn kierremallin, joka selitti galaksin spiraalivarren näkyviä piirteitä.
Mutta emme oikeastaan näe palkkia. Ainakin ei optisesti.
1980-luvulla radioteleskoopit havaitsivat Linnunradalla kaasua, joka vihjasi palkin olemassaololle. Sitten 1990-luvulla 2 mikronin koko taivaan kyselyn (2MASS) havainnot lisäsivät todisteita palkista. Mutta siellä on hirvittävän paljon pölyä yrittää nähdä läpi galaksin siihen osaan. Tähtitieteilijät eivät olleet varmoja, mutta todisteet kasvoivat.
Sitten vuonna 2003 NASA toi markkinoille Spitzer-avaruusteleskoopin, voimakkaan infrapuna-kaukoputken, joka näki galaksin sydämessä paremmin kuin mikään sen edeltäjistä. Joukkue tähtitieteilijöitä käytti Spitzerin voimaa kurkistaakseen pölyn läpi ja katsoakseen 30 miljoonaa tähteä Linnunradan keskialueella. Tätä on vaikea tehdä, ja yksi asiaan liittyvistä tähtitieteilijöistä kuvaili sitä yrittävän löytää metsän rajat syvältä sen sisäpuolelta.
"Tämä on kaikkien aikojen paras todistus tälle pitkälle keskusbaarille galaksissamme", sanoi Ed Churchwell tuolloin. Churchwell on UW-Madisonin tähtitieteen professori ja vanhempi kirjoittaja paperille, joka kuvaa työtä Astrophysical Journal Letters -kirjassa.
Johtava kirjailija Robert Benjamin, myös Wisconsinin yliopistosta, lisäsi: ”Tähän mennessä tämä on paras todiste pitkästä palkista galaksissamme. Näiden tietojen kanssa on vaikea kiistellä. "
He löysivät lopullisen todisteen siitä, että tanko on olemassa ja että se ulottuu pidemmälle kuin aiemmin ajateltiin. Se saavuttaa puolen etäisyyden galaksikeskuksesta aurinkoomme, noin 27 000 valovuotta. Löytöksen aikaan Churchwell sanoi: ”Se on tärkeä osa galaksiamme ja on pohjimmiltaan pysynyt piilossa toistaiseksi. Se, että se on suuri, tarkoittaa, että sillä tulee olemaan suuri vaikutus galaksiamme sisäosien dynamiikkaan. "
Kysymys kuuluu, kuinka tämä suuri rakenne vaikuttaa galaksiin? Mikä rooli sillä on?
Kierrevarsissa, joissa vietämme elämämme ihmettelemällä asioita, tähdet pyörivät galaktisen keskuksen ympärillä muutaman sadan miljoonan vuoden välein. Mutta baarissa tähdet kulkevat ellipsiisillä kiertoradalla, jotka vievät niitä kohti galaktisen keskustaa ja pois sieltä, missä supermassiivinen musta reikä Jousimies A-tähti asuu. Vaikka aseissa on paljon nuoria ja sinisiä tähtiä, palkki sisältää enimmäkseen vanhempia, punaisia tähtiä.
Churchwell ajatteli, että baari on kuin polku, joka kuljettaa materiaalia kohti mustaa reikää. "Tämä palkki todennäköisesti kuljettaa ainetta galaksin keskustaan ja syöttää mustaa reikää", Churchwell kertoi Uusi tutkija vuonna 2005.
Kierteisspiraaleja on paljon, joten ne ovat vakaita rakenteita. Itse asiassa noin kaksi kolmasosaa kaikista galakseista on estetty kierre. Mutta mitä yhden läsnäolo kertoo Linnunradan historiasta ja tulevaisuudesta?
"En usko, että kukaan todella ymmärtää täysin palkkien muodostumista", Churchwell sanoi vuonna 2005. "Tiedämme vain, että näyttää siltä, että galakseja on niin paljon, että niiden on oltava melko vakaita. Astronomien on keksittävä jonkinlainen malli, joka selittää näiden rakenteiden vakauden. "
Mutta se oli vuosi 2005, ja nyt, melkein 15 vuotta myöhemmin, tähtitieteilijät ovat oppineet vielä muutamia asioita.
Tiedämme, että spiraaligalakseista tulee kiertyneet spiraalit noin 2 miljardin vuoden aikana. Nykyinen ajattelu kertoo, että palkki todella kuljettaa materiaalia galaksin keskustaan, mikä auttaa lisäämään uusien tähtien luomista ja luomaan aktiivisen galaktisen ytimen. Ajatellaan, että tiheyden aalto galaksin keskustasta luo palkin. Ajan myötä se saa tähdet yhä kauemmaksi luomalla itsestään pysyvän palkin.
Näyttää myös siltä, että kiertyneet kierteiset galaksit voivat menettää sauvansa. Ajan myötä tankorakenne voi rapistua. Se massasta tulee niin suuri, että siitä tulee epävakaa, ja sitten aseet muuttuvat tylsinä ulkonäöltään kuin Linnunradan kauniit aseet.
Olemme oppineet paljon omasta Linnunradan galaksistamme ja yleensä galaksien morfologiasta ja evoluutiosta. Mutta emme vieläkään tiedä tarkalleen, kuinka palkki, käsivarret, pullistuma ja keskellä oleva supermassiivinen musta aukko toimivat yhdessä muodostaen Linnunradan.
Mutta voimme nähdä, kuinka olemme oppineet paljon muutamassa lyhyessä vuosikymmenessä. Toivottavasti seuraavien vuosikymmenien aikana opitaan paljon enemmän.
Lähteet:
- NASA: n lehdistötiedote: Aikuinen galaksi kiehtoo uudessa Hubble-näkymässä
- Hubblesite-artikkeli: Hubblen näkymä estetystä spiraaligalaksista NGC 1672
- Wikipedian merkintä: Vanhentunut Spiral Galaxy
- Tutkimusdokumentti: MITÄ SYÖTYT SPIRAALALALAKSIT TOSSA
- Tutkimusdokumentti: Pyöreät ydinalueet estettyissä spiraal galakseissa II. Suhteet isäntägalakseihin
- Space Magazine: Uusi ilme Linnunradalla
- Tutkimuspaperi: Mallit galaksin sisäalueille. minä
