Kuvaluotto: Chandra
Uusi kuva Chandra X-Ray Observatory -keskuksesta näyttää kaukaisen galaksin, joka näytti aikaisemmalta kuin meidän Linnunrata, joka kaatuu galaksiklusteriin nopeudella 7,5 miljoonaa kilometriä tunnissa. Tämän törmäyksen voima on niin voimakas, että ympäröivä vety galaksista poistetaan, jättäen vain luurangan spiraalivarret. Ilman vetyä, uusien tähtien muodostuminen galaksissa on pysähtynyt. Vaikka galaksien törmäyksiä on nähty aiemmin, tämä on nopein ja väkivaltaisin koskaan nähty.
Jäljelle jäävät 200 000 valovuoteen pitkät kouristuskaasun virtaukset. Aikaisemmin Linnunradan kaltainen galaksi on murskattu, kun se kaatuu 4,5 miljoonalla maililla tunnissa kaukaisen galaksiryhmän sydämen läpi. Tässä epätavallisen väkivaltaisessa törmäyksessä ympäröivän rypälekaasun kanssa galaksi irrotettiin luustospiraalivarrensa päälle, koska se puhdistettiin tuoreesta vedystä uusien tähtien tekemistä varten.
Galaktian ennenaikainen kuolema tarjoaa uusia johtolankoja ratkaista mysteerin siitä, mitä tapahtuu väkivaltaisessa universumissa oleville spiraaligalakseille. Varhaisen maailmankaikkeuden näkymät osoittavat, että kierregalakseja oli kerran paljon runsaammin rikkaiden galaksien klustereissa. Mutta ne näyttävät katoavan yli kosmisen ajan. Mihin nämä "kadonneet ruumiit" ovat kadonneet?
Tähtitieteilijät käyttävät laajaa valikoimaa kaukoputkia ja analysointitekniikoita suorittaakseen CSI- tai rikospaikkatutkijatyylisen katsauksen siihen, mitä tällä galaksilla tapahtuu sen klusterin karkeassa naapurustossa. "Se on selvä tapaus galaksin hyökkäyksistä ja akusta", sanoo William Keel Alabaman yliopistosta. "Tämä on ensimmäinen kerta, kun meillä on täysi sarja tuloksia sellaisista erilaisista tekniikoista, jotka osoittavat tehdyn rikoksen ja toimintatavan."
Keel ja hänen kollegansa luovuttavat "rikosteknisiä todisteita" galaksin myöhäisestä elämästä esitelmissarjalla tänään Atlantassa, Yhdysvalloissa, Yhdysvaltain tähtitieteellisen seuran 203. kokouksessa. Astronomit ovat koonnut todisteet yhdistämällä erilaisia diagnostisia havaintoja teleskoopeista, jotka analysoivat galaksin ulkonäköä röntgen-, optisessa ja radiovalossa. Rinnakkaishavainnot eri aallonpituuksilla jäljittävät, kuinka tähtiä, kaasua ja pölyä heitetään ympäri ja revitään herkästä galaksista, nimeltään C153. Vaikka tällaisia "hätääntyneitä" galakseja on aiemmin nähty, tämän kuolema on epätavallisen nopea ja väkivaltainen. Galaksi kuuluu galaksiklusteriin, joka iski toiseen klusteriin noin 100 miljoonaa vuotta sitten. Tämä galaksi otti lyönnin painon, kun se putosi etenemistä pitkin törmäävän klusterin tiheän ytimen läpi.
"Tämä auttaa selittämään omituisia röntgen- ja radiosäteilyjä", Keel sanoo. "Galaksi on laboratorio, jolla tutkitaan, kuinka kaasu voidaan poistaa, kun se lentää kuuman rypälekaasun läpi, sammuttaa tähti syntymä ja muuttaa galaksi."
Ensimmäinen ehdotus galaktisesta sekasortosta tässä klusterissa tuli vuonna 1994, kun erittäin suuren ryhmän radioteleskooppi lähellä Socorroa, NM, havaitsi klusterissa epätavallisen suuren määrän radion galakseja, nimeltään Abell 2125. Radiolähteet jäljittävät sekä tähtiä muodostumista että keskuksen syöttämistä. mustia reikiä galaksiklusterissa. Radiohavainnot osoittivat myös, että C153 erottui muista galakseista poikkeuksellisen tehokkaana radiolähteenä.
Keelin joukkue aloitti laajan lisähavainto-ohjelman galaksien yksityiskohtien löytämiseksi. "Tämän tarkoituksena oli nähdä, mikä yhteys voisi olla klusterifuusion 10 miljoonan valovuoden mittaisten tapahtumien ja yksittäisten galaksien syvällä tapahtuvan tapahtuman välillä", Keel sanoo.
ROSAT-satelliitin (lyhenne Roentgen-satelliitista) röntgenhavainnot osoittivat, että klusteri sisältää valtavia määriä 36 miljoonan asteen Fahrenheit (20 miljoonan asteen kelviniä) kaasua, joka ympäröi galaksit. Kaasu väkevöidään kahteen pääkokoonpanoon sen sijaan, että se jakautuisi tasaisesti klusterin läpi, kuten yleisemmin tapahtuu.
Tämä vahvisti epäilyä siitä, että kaksi galaksiklusteria todella törmäävät. 1990-luvun puolivälissä-loppupuolella tähtitieteilijät käänsivät klusterissa sijaitsevan Kitt Peakin kansallisen observatorion Mayall-4-metrisen kaukoputken ja WIYN-3,5-metrisen kaukoputken tutkiakseen tähtivaloa spektroskopian avulla. He löysivät monia tähtiä muodostavia järjestelmiä ja jopa aktiivisia galaktisia mustia reikiä, joita poltto aiheutti. Hajoava galaksi C153 erottui dramaattisesti, kun KPNO-teleskooppeja käytettiin valottamaan klusteri värillisesti.
Tähtitieteilijät kouluttivat sitten NASA: n Hubble Space Telescope (HST): n C153: lle ja päättivät omituisen muodon. He havaitsivat, että galaksi näyttää epätavallisen kömpelöltä monien nuorten tähtiryhmien ja kaoottisten pölyominaisuuksien kanssa. Galaktian levyn häiriintyneiden ominaisuuksien lisäksi HST osoitti myös, että häntässä oleva valo johtuu lähinnä viimeaikaisesta tähdenmuodostumisesta, mikä tarjoaa suoran yhteyden galaksin strippaukseen, kun se kulki klusterin ytimen läpi. Kaasu, joka oli puristettu galaksin etureunaa pitkin, kuten lumi ennen auraa, sytytti uuden tähden syntymästä. Äskettäisen tähden muodostumisen todisteet tulevat myös optisesta spektristä, joka saatiin 10 metrin Gemini North-teleskoopilla Havaijilla. Spektri antaa tutkijoille mahdollisuuden arvioida aikaa viimeisimmästä tähden muodostumisesta.
Tätä johtopäätöstä vahvistettiin entisestään, kun Kosa Peakin Mayall-kaukoputken Mosaic-kamera löysi galaksista tulevan erittäin pitkän laajennetun kaasun pyrstön. Häntä ilmeisesti syntyi osittain tähtituulien pyörremyrskyssä, joka kiehui uusien tähdesyntyneiden alueiden läpi ja puhallettiin taaksepäin, kun galaksi raitioi klusterin ympäröivän kuuman kaasun läpi.
Spektroskooppiset havainnot Gemini-teleskoopilla antoivat tähtitieteilijöille ikäpäivämäärän tähtipurskeen. He huomaavat, että 90 prosenttia C153: n sinisestä valosta on sata miljoonan vuoden ikäistä tähtiä. Tämä ikä vastaa aikaa, jonka galaksin olisi pitänyt hoitaa klusterin ytimen tiheimmän kaasun läpi.
Kaksosien spektroskooppiset havainnot osoittavat, että tähdet ovat normaalissa kiertoradan liikkeessä keskellä, kuten levy-galakseissa yleensä. Kuitenkin on olemassa useita laajalle levinneitä kaasupilviä, jotka liikkuvat tähteistä riippumatta. "Tämä on tärkeä vihje siitä, että jotain gravitaatiovoimien ulkopuolella on oltava töissä, koska tähdet ja kaasu reagoivat samalla tavalla puhtaasti gravitaatiovoimiin", Keel sanoo. "Toisin sanoen, galaksin kaasu ei tiedä mitä tähdet tekevät."
NASA: n Chandra-röntgen observatorio havaitsi, että optisilla kaukoputkilla havaitut viileämmät pilvet ja niihin liittyvä radio-ominaisuus on upotettu paljon suurempiin multimiljona asteisiin kaasupolkuihin. Chandran tiedot osoittavat, että tämä kuuma kaasu rikastui todennäköisesti raskaista elementeistä tähden puhkeamisen seurauksena ja ajoi galaksista ylääänisen liikkeensa kautta paljon suuremman kaasupilven läpi, joka läpäisee klusterin.
Yhdessä nämä havainnot tarjoavat todisteita siitä, että klusterissa olevan ulkoisen kaasun painepaine on poistamassa galaksin oman kaasun. Tätä prosessia on jo kauan pidetty hypoteesina rypälegalaksioiden pakkokehityksen huomioon ottamiseksi. Sen jälkimahdollisuudet on nähty monin tavoin. Jotkut lähellä olevat esimerkit, Seyfert's Sextet ja Stefan's Quintet, ovat tiukkoja klustereita, jotka osoittavat suurten nopeuksien törmäysten jälkimainingeja.
C153-galaksin on tarkoitus menettää spiraalivarsiensa viimeiset jäännökset ja tulla muuttumattomaksi S0-tyyppiseksi galakseksi, jolla on keskeinen pullistuma ja levy, mutta jolla ei ole spiraalivarren rakennetta. Tämäntyyppiset galaksit ovat yleisiä nykyään nähdyissä tiheissä galaksiklusterissa. Tähtitieteilijät suunnittelevat tekevänsä uusia havaintoja Geminin kanssa uudelleen vuonna 2004 tutkiakseen hännän kaasun ja tähtiä.
Tiederyhmän jäseniä ovat William Keel (Alabaman yliopisto), Frazer Owen (National Radio Astronomy Observatory), Michael Ledlow (Gemini Observatory) ja Daniel Wang (Massachusettsin yliopisto).
NASA: n Marshall-avaruuslentokeskus, Huntsville, Ala-Amerikka, hallinnoi Chandra-ohjelmaa NASA: n pääkonttorin avaruustieteellisessä toimistossa Washingtonissa. Northrop Grumman Redondo Beachistä, Kalifornia, entinen TRW, Inc., oli observatorion pääurakoitsija. Smithsonian Astrophysical Observatory ohjaa tiede- ja lentotoimintaa Chandran röntgenkeskuksesta Cambridgessa, Massachusetts.
Alkuperäinen lähde: Chandra-lehdistötiedote
