Det er et voldeligt univers derude! I går kørte vi en artikel om galakser, der kolliderer og dannede ildkugle. I dag er der mere bevis for galaktiske kollisioner, og det er ikke gode nyheder for potentielle stjerner. Et dybt nyt billede af Jomfrueklyngen har afsløret enorme kviste ioniseret brintgas, der er 400.000 lysår lang, og forbinder den elliptiske galakse M86 og den forstyrrede spiralgalakse NGC 4438. Dette billede er taget af det 4 meter lange teleskop ved Kitt Peak National Observatory, giver slående bevis på en tidligere ikke-antaget højhastighedskollision mellem de to galakser. "Vores data viser, at dette system repræsenterer den nærmeste nylige kollision mellem en stor elliptisk galakse og en stor spiral," sagde Jeffrey Kenney fra Yale University, "Denne opdagelse giver nogle af de klareste beviser endnu for højhastighedskollisioner mellem store galakser, og det antyder, at konsekvenserne af sådanne kollisioner er et plausibelt alternativ til sorte huller i forsøget på at forklare mysteriet om, hvilken proces der slukker for stjernedannelse i de største galakser. ”
Astronomer har forsøgt at forstå mysteriet om, hvad der får de største galakser i universet - som primært er elliptiske, som M86 - til at stoppe med at danne stjerner. "Noget er nødvendigt for at varme op gassen, så den ikke køler af og danner stjerner," siger Kenney. "En række nylige undersøgelser antyder, at energi fra aktive galaktiske kerner, der er forbundet med supermassive sorte huller, kan gøre dette (se Space Magazine-artikler her og her), men vores nye undersøgelse viser, at gravitationsinteraktioner også kan gøre det."
Jomfrueklyngen er placeret cirka 50 millioner lysår fra Jorden. Tidligere undersøgelser havde bemærket forstyrret H-alpha-gas omkring hver af de to galakser, men forskere troede ikke, at de to havde en forbindelse. Visse resultater har antydet, at NGC 4438 kolliderede med den lille linseformede galakse NGC 4435, men NGC 4435 har en meget højere synsvinkelhastighed set fra Jorden og ser uforstyrret ud.
Spektroskopi af udvalgte regioner langs filamentet mellem M86 og NGC 4438 viser en temmelig glat hastighedsgradient mellem galakserne, hvilket understøtter kollisionsscenariet. Og her er kickeren: der er ingen åbenlyse stjerner i filamenterne.
Som i de fleste elliptiske galakser er det meste af gassen inden for M86 ekstremt varmt og udstråler derfor røntgenstråler. Røntgenstråledistributionen i M86 er uregelmæssig og sporter en lang blæser, som tidligere var blevet fortolket som en hale af gas, der strippes af ramtrykket, når M86 falder ind i det intracluster medium i Virgo-klyngen. Det nye H-alpha-billede fra Kitt Peak antyder, at de fleste af forstyrrelserne i det interstellære medium i M86 i stedet skyldes kollisionen med NGC 4438.
Kollisioner med lav hastighed, især mellem små til mellemstore galakser, medfører ofte en stigning i den lokale stjernedannelsesfrekvens, da kollisionerne har tendens til at få gas til at koncentrere sig i galaksecentre. Men i kollisioner med høj hastighed (som sker naturligt mellem store galakser, da deres store tyngdekraft trækker massen indad meget hurtigere), kan den kinetiske energi ved kollisionen få gassen til at varme op så meget, at den ikke let kan køle af og danne stjerner.
Selvom ikke mange galakser lider af så ekstreme kollisioner som M86, oplever de fleste galakser mindre fusioner og gasovervindingshændelser, og disse kan spille en betydelig rolle i opvarmningen af galakasens gas. Disse mere almindelige, men beskedne begivenheder er meget vanskelige at studere, da deres observationsunderskrifter er svage.
"De samme fysiske processer forekommer i både stærke og svage møder, og ved at studere de observerbare effekter i ekstreme tilfælde som M86 kan vi lære om tyngdekraften i opvarmningen af galakgas, som synes at være ganske betydningsfuld," tilføjer Kenney.
Kenney er hovedforfatter for et papir, der skal offentliggøres i et nummer i november 2009 af Astrophysical Journal Letters.
Kilde: NOAO
