Kreditna slika: Chandra
Nova slika rendgenskog opservatorija Chandra pokazuje daleku galaksiju koja je nekada izgledala kao da se vlastiti Mliječni put srušio u skup galaksija brzinom od 7,5 milijuna kilometara na sat. Sila ovog sudara je toliko jaka da se atmosferski vodik u galaksiji uklanja, a ostaju samo skeletne spiralne ruke. Bez vodika prestalo je stvaranje novih zvijezda u galaksiji. Iako su se sudari galaksija vidjeli i prije, ovo je najbrži i najoštriji dosad viđen.
Prateći 200.000 svjetlosnih nizova ključajući plin, galaksija koja je nekada bila poput našeg Mliječnog Puta procijepljena je dok se probija brzinom od 4,5 milijuna kilometara na sat kroz srce udaljenog skupa galaksija. U ovom neobično nasilnom sudaru plina okoline, galaksija se spušta do njegovih skeletnih spiralnih krakova dok je oslobođena od svježeg vodika za stvaranje novih zvijezda.
Neblagovremeno izumiranje galaksije nudi nove tragove za rješavanje misterije onoga što se događa sa spiralnim galaksijama u nasilnom svemiru. Prikazi ranog svemira pokazuju da su spiralne galaksije nekad bile mnogo obilnije u bogatim grozdovima galaksija. No čini se da su nestali tijekom kozmičkog vremena. Gdje su nestala ta "nestala tijela"?
Astronomi koriste širok raspon teleskopa i tehnika analize kako bi proveli "CSI" ili istraživača mjesta zločina u pogledu na ono što se događa s ovom galaksijom unutar grubog susjedstva njezinog klastera. "To je jasan slučaj napada galaksije i baterije", kaže William Keel sa Sveučilišta u Alabami. "Ovo je prvi put da imamo čitav niz rezultata takvih različitih tehnika koje prikazuju zločin i način rada."
Keel i njegove kolege iznose "forenzičke dokaze" kasnog života galaksije, u nizu današnjih prezentacija u Atlanti, Ga, na 203. sastanku Američkog astronomskog društva. Astronomi su prikupili dokaze kombinirajući razna dijagnostička promatranja teleskopa koji su analizirali izgled galaksije u rendgenskom, optičkom i radio svjetlu. Paralelna promatranja različitih valnih duljina prate kako se zvijezde, plin i prašina bacaju okolo i rastrgavaju se iz krhke galaksije, zvane C153. Iako smo i ranije vidjeli takve "uznemirene" galaksije, ova je smrt neobično brza i nasilna. Galaksija pripada grupi galaksija koje su se srušile na drugi klaster prije oko 100 milijuna godina. Ova galaksija preuzela je glavnu snagu premlaćivanja padajući niz putanju ravno kroz gustu jezgru sudarajućeg klastera.
"Ovo pomaže objasniti čudne rentgenske i radio emisije koje vidimo", kaže Keel. "Galaksija je laboratorija koja proučava kako se plin može oduzeti kad leti kroz vrući klasterski plin, isključujući rođenje zvijezda i transformirajući galaksiju."
Prva sugestija galaktičke ozljede nastala je u 1994. godini kada je radio teleskop Very Large Array u blizini Socorroa, NM, otkrio neobičan broj radio galaksija u klasteru, nazvanih Abell 2125. Radio izvori prate formiranje zvijezda i hranjenje središnjih crne rupe u galaksijama. Radio opservacije također su pokazale da se C153 izdvajao od ostalih galaksija kao izuzetno moćan radio izvor.
Keelov tim započeo je opsežni program daljnjih promatranja kako bi otkrio detalje o galaksijama. "Ovo je zamišljeno tako da se vidi kakva bi veza mogla biti između događaja na 10 milijuna svjetlosnih godina spajanja klastera i onoga što se događa duboko u pojedinim galaksijama", kaže Keel.
Rendgenska opažanja satelita ROSAT (akronim za Roentgen Satelit) pokazala su da klaster sadrži ogromne količine plina Farenhajta od 36 milijuna Kelvina (20 milijuna stupnjeva) koji obuhvaća galaksije. Plin se koncentrira u dvije glavne kvržice, a ne se glatko raspoređuje po klasteru, što je češće slučaj.
To je pojačalo sumnju da se dva galaksija klastera zapravo sudaraju. Sredinom do kraja devedesetih astronomi su u klasteru okrenuli 4-metarski teleskop Mayall i teleskop WIYN 3,5 metra u Nacionalnoj opservatoriji Kitt Peak na analizu zvjezdanog svjetla pomoću spektroskopije. Otkrili su mnoge sustave koji formiraju zvijezde, pa čak i aktivne galaktičke crne rupe koje potiču sudar. Dezintegrirajuća galaksija C153 drastično se istaknula kada su teleskopi KPNO korišteni za fotomapiranje klastera u boji.
Astronomi su zatim uvježbali NASA-ov svemirski teleskop Hubble (HST) na C153 i riješili bizaran oblik. Otkrili su da galaksija izgleda neobično nespretno s mnoštvom mladih zvijezdanih skupina i kaotičnim svojstvima prašine. Osim poremećenih značajki diska galaksije, HST je također pokazao da se svjetlost u repu uglavnom pripisuje nedavnom formiranju zvijezda, pružajući izravnu vezu sa uklanjanjem galaksije tijekom prolaska kroz jezgru klastera. Plin komprimiran duž vodeće ivice galaksije, poput snijega prije oranja, zapalio je vatrenu oluju novih zvijezda. Dokazi nedavnog stvaranja zvijezda potječu i iz optičkog spektra dobivenog na 10-metarskom teleskopu Gemini North na Havajima. Spektar omogućava istraživačima da procijene vrijeme od najnovijeg praska formiranja zvijezda.
Ovaj zaključak je dodatno ojačan kad je Mozaička kamera na teleskopu Kitt Peak Mayall pronašla vrlo dugački rep produženog plina koji se spušta iz galaksije. Rep je dijelom generiran uraganom zvjezdanih vjetrova koji izviru iz novih područja nastanka zvijezda i puše unatrag dok galaksija prolazi kroz okolni vrući plin nakupine.
Spektroskopska opažanja teleskopom Gemini omogućila su astronomima da postave zvijezdu. Otkrivaju da je 90 posto C153 plave svjetlosti iz zvijezde stare 100 milijuna godina. To doba odgovara vremenu koje je galaksija trebala provesti kroz najgušće plinove u jezgri klastera.
Spektroskopska promatranja Blizanca pokazuju da su zvijezde u pravilnom obrascu gibanja u orbiti oko središta, kao što je to uobičajeno za disk-galaksije. Međutim, postoje višestruko rašireni oblaci plinova koji se kreću neovisno od zvijezda. "Ovo je važan trag da nešto izvan gravitacijskih sila mora biti na djelu, jer zvijezde i plin reagiraju na isti način na gravitacijske sile", kaže Keel. "Drugim riječima, plin galaksije ne zna što zvijezde rade."
NASA-in je opservatorij Chandra otkrio da su hladniji oblaci otkriveni optičkim teleskopom i pripadajućim radio značajkama ugrađeni u mnogo veći multimilionski trag plina. Podaci Chandre govore da je ovaj vrući plin vjerojatno bio obogaćen zvijezdama teškim elementima i istjeran iz galaksije svojim nadzvučnim gibanjem kroz mnogo veći oblak plina koji prožima klaster.
Skupno, ova zapažanja nude dokaz da ramski pritisak vanjskog plina u klasteru uklanja vlastiti plin galaksije. Taj je proces odavno postavljen kao hipoteza da bi mogao objasniti prisilnu evoluciju galaksija klastera. Posljedice su to vidjeli na nekoliko načina. Neki primjeri u blizini, Seyfertov Sextet i Stefanin kvintet, zbijeni su grozdovi koji prikazuju posljedice sudara velike brzine.
Galaksiji C153 predodređeno je da izgubi posljednje ostatke svojih spiralnih krakova i postane istančana galaksija tipa S0 koja ima središnju izbočinu i disk, ali nema strukturu spiralne ruke. Ove su vrste galaksija česte u gustim klasterima galaksija koje se danas vide. Astronomi planiraju obaviti nova promatranja s Blizancima 2004. godine kako bi proučili dinamiku plinova i zvijezda u repu.
Članovi znanstvenog tima su William Keel (Sveučilište u Alabami), Frazer Owen (Nacionalna opservatorija za radio astrologiju), Michael Ledlow (Opservatorij Blizanci) i Daniel Wang (Sveučilište Massachusetts).
NASA-in centar za svemirske letjelice Marshall, Huntsville, Alabama, upravlja programom Chandra za Ured za svemirske znanosti, sjedište NASA-e, Washington. Northrop Grumman iz Redondo Beacha, Kalifornija, bivši TRW, Inc., bio je glavni razvojni izvođač opservatorije. Smithsonian Astrophysical Observatory kontrolira znanost i operacije leta iz rendgenskog centra Chandra u Cambridgeu, Massachusetts.
Izvorni izvor: Chandra News Release
