Det är ett våldsamt universum där ute! Igår körde vi en artikel om galaxer som kolliderar och bildar eldkulor. Idag finns det fler bevis för galaktiska kollisioner, och det är inte goda nyheter för potentiella stjärnor. En djup ny bild av Virgo-klustret har avslöjat enorma slingor av joniserad vätgas som är 400 000 ljusår lång och förbinder den elliptiska galaxen M86 och den störda spiralgalaxen NGC 4438. Denna bild tagits av det 4-meter teleskopet vid Kitt Peak National Observatory, ger slående bevis på en tidigare oväntad höghastighetskollision mellan de två galaxerna. "Våra data visar att detta system representerar den närmaste nyligen kollisionen mellan en stor elliptisk galax och en stor spiral," sa Jeffrey Kenney från Yale University, "Denna upptäckt ger några av de tydligaste bevisen ännu för hög hastighet kollisioner mellan stora galaxer, och det antyder att konsekvenserna av sådana kollisioner är ett rimligt alternativ till svarta hål när man försöker förklara mysteriet om vilken process som stänger av stjärnbildningen i de största galaxerna. ”
Astronomer har försökt förstå mysteriet om vad som får de största galaxerna i universum - som främst är elliptiska, som M86 - att sluta bilda stjärnor. "Något måste värma upp gasen så att den inte svalnar och bildar stjärnor," säger Kenney. "Ett antal nya studier tyder på att energi från aktiva galaktiska kärnor förknippade med supermassiva svarta hål kan göra detta (se Space Magazine-artiklar här och här) men vår nya studie visar att gravitationsinteraktioner också kan göra susen."
Virgo-klustret ligger ungefär 50 miljoner ljusår från jorden. Tidigare studier hade märkt störd H-alfa-gas runt var och en av de två galaxerna, men forskare trodde inte att de två hade en koppling. Vissa resultat har verkligen föreslagit att NGC 4438 kolliderade med den lilla linsformiga galaxen NGC 4435, men NGC 4435 har en mycket högre siktlinjehastighet sett från jorden och verkar ostörd.
Spektroskopi av utvalda regioner längs filamentet mellan M86 och NGC 4438 visar en ganska jämn hastighetsgradient mellan galaxerna, vilket stöder kollisionsscenariot. Och här är kickaren: det finns inga uppenbara stjärnor i filamenten.
Liksom i de flesta elliptiska galaxer är mest av gasen i M86 extremt het och strålar därför röntgenstrålar. Röntgenfördelningen i M86 är oregelbunden och sportar en lång plommon, som tidigare tolkats som en svans av gas som strippas av ramtryck när M86 faller i det intraklusiva mediet i Virgo-klustret. Den nya H-alfa-bilden från Kitt Peak antyder att de flesta störningar i det interstellära mediet i M86 istället beror på kollisionen med NGC 4438.
Kollisioner med låg hastighet, särskilt mellan små till medelstora galaxer, orsakar ofta en ökning av den lokala stjärnbildningsgraden, eftersom kollisionerna tenderar att få gas att koncentrera sig i galaxcentra. Men i hög hastighet kollisioner (som händer naturligt mellan stora galaxer, eftersom deras stora tyngdkraft drar massan inåt mycket snabbare), kan den kinetiska energin i kollisionen få gasen att värmas upp så mycket att den inte lätt kan svalna och bilda stjärnor.
Även om inte många galaxer drabbas av så extrema kollisioner som M86, upplever de flesta galaxer mindre sammanslagningar och gasutvecklingshändelser, och dessa kan spela en viktig roll för att värma galaxens gas. Dessa vanligare men blygsamma händelser är mycket svåra att studera eftersom deras observationsunderskrifter är svaga.
"Samma fysiska processer inträffar i både starka och svaga möten, och genom att studera de observerbara effekterna i extrema fall som M86 kan vi lära oss om tyngdkraften i uppvärmningen av galaxgas, vilket verkar vara ganska betydande," tillägger Kenney.
Kenney är huvudförfattaren till ett papper som kommer att publiceras i ett nummer i november 2009 av Astrophysical Journal Letters.
Källa: NOAO
