Astronomer har tittat djupt inne i Virgo-klustret och mätt storleken på en av dess mest berömda medlemmar - Messier 87 - med överraskande resultat.
Den jätte elliptiska galaxen är inte riktigt lika jätte som tidigare trott.
Denna djupa bild av Virgo Cluster, erhållen av Chris Mihos från Case Western Reserve University och hans kollegor som använder universitetets Burrell Schmidt-teleskop, visar det diffusa ljuset mellan galaxerna som tillhör klustret. Norr är upp, öster till vänster. De mörka fläckarna indikerar var ljusa förgrundsstjärnor togs bort från bilden.
På ett avstånd av cirka 50 miljoner ljusår är Virgo Cluster det närmaste galaxklusteret. Det är beläget i konstellationen Virgo (Jungfru) och är ett relativt ungt och sparsamt kluster. Klustret innehåller många hundratals galaxer, inklusive jätte- och massiva elliptiska galaxer, liksom mer hemtrevliga spiraler som vår egen Vintergatan.
Med hjälp av ESO: s Very Large Telescope har astronomer lyckats mäta storleken på den jätte galaxen Messier 87 och blev förvånade över att de yttre delarna har avlägsnats av ännu okända effekter. Galaxen verkar också vara på en kollisionskurs med en annan gigantisk galax i detta mycket dynamiska kluster.
De nya observationerna avslöjar att Messier 87s halo av stjärnor har blivit kortklippt, med en diameter på ungefär en miljon ljusår, betydligt mindre än väntat, trots att den är ungefär tre gånger så stor som halo som omger vår Vintergata. Utöver denna zon är det bara få intergalaktiska stjärnor som ses.
Denna forskning presenteras i en artikel som ska visas i astronomi och astrofysik: "The Edge of the M87 Halo and the Kinematics of the Diffuse Light in the Virgo Cluster Core", ledd av Michelle Doherty vid Max-Planck-Institute for Extraterrestrial Physics in Garching, Tyskland.
"Detta är ett oväntat resultat", säger studiens medförfattare Ortwin Gerhard. ”Numeriska modeller förutspår att gloria runt Messier 87 borde vara flera gånger större än våra observationer har avslöjat. Det är uppenbart att något måste ha avbrutit halo tidigt. ”
Teamet använde FLAMES, den supereffektiva spektrografen vid ESO: s Very Large Telescope vid Paranal Observatory i Chile, för att göra ultra-exakta mätningar av en mängd planetariska nebulosor i utkanten av Messier 87 och i det intergalaktiska utrymmet i Virgo Cluster of galaxer, till vilka Messier 87 hör. FLAMMAR kan samtidigt ta spektra av många källor, spridda över ett himmelområde på månens storlek.
Det observerade ljuset från en planetnebulosa i Virgo Cluster är lika svagt som det från en 30-watts glödlampa på ett avstånd av cirka 6 miljoner kilometer (ungefär 15 gånger avståndet mellan jorden och månen). Dessutom är planetnebulor tunna spridda genom klustret, så även FLAMES breda synfält kunde bara fånga några tiotals nebulosor åt gången.
"Det är lite som att leta efter en nål i en höstack, men i mörkret," säger teammedlem Magda Arnaboldi. "FLAMES-spektrografiken på VLT var det bästa instrumentet för jobbet."
Astronomerna har föreslagit flera förklaringar till det upptäckta "avskuret" av Messier 87: s, till exempel kollaps av mörk materia i närheten av galaxklyngen. Det kan också vara så att en annan galax i klustret, Messier 84, kom mycket närmare Messier 87 tidigare och dramatiskt störde den för ungefär en miljard år sedan. "I det här skedet kan vi inte bekräfta något av dessa scenarier," sade Arnaboldi. "Vi kommer att behöva observationer av många fler planetnebulor runt Messier 87."
En sak som astronomerna är säkra på är dock att Messier 87 och dess granne Messier 86 faller mot varandra. "Vi kanske observerar dem i fasen strax före den första nära passeringen," sade Gerhard. "Virgo Cluster är fortfarande en mycket dynamisk plats och många saker kommer att fortsätta att forma sina galaxer under de kommande miljarder åren."
