Vissa galaxer lyser med en röd spöklik glöd. Astronomer kallar ofta dessa spöklika galaxer "röda och döda." Men grunderna bakom varför någon form så snabbt är fortfarande ett mysterium.
"Det är en av de viktigaste uppgifterna för modern astronomi att ta reda på hur och varför galaxer i kluster utvecklas från blått till rött under en mycket kort tid," säger huvudförfattaren Michele Fumagalli från Durham University i en nyhetsmeddelande. "Att fånga en galax rätt när den växlar från en till den andra tillåter oss att undersöka hur detta händer."
Och det var exakt vad Fumagalli och kollegor gjorde.
Teamet använde ESOs Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) instrument monterat på 8-meters Very Large Telescope. Med detta instrument samlar astronomer 90 000 spektra varje gång de tittar på ett objekt, vilket gör att de kan få en detaljerad karta över objektets rörelse genom rymden.
Målet, ESO 137-001, är en spiralgalaxi 200 miljoner ljusår bort i stjärnbilden bättre känd som den södra triangeln. Men ännu viktigare är att det för närvarande surrar mot Norma Cluster och inleder en storslagen galaktisk kollision.
ESO 137-001 avlägsnas för det mesta av sin gas på grund av en process som kallas ram-press stripping. När galaxen faller in i galaxklyngen känns den motvind, precis som en löpare känner en vind även på den stillaste dagen. Ibland kan detta komprimera gasen tillräckligt för att gnista stjärnbildningen, men om den är för intensiv så avgasas gasen och lämnar en galax som är tom för materialet som behövs för att bilda nya stjärnor.
Så galaxen är mitt i en lysande omvandling, som ändras från en blå gasrik galax till en röd gasfattig galax.
Observationerna visar att utkanten av galaxen redan är helt utan gas. Här är stjärnorna och materien mer tunnare, och tyngdkraften har en relativt veckohåll över gasen. Så det är lättare att skjuta bort gasen.
I själva verket drar man bakom galaxen 200 000 ljusåriga gasströmmar som redan har gått förlorade, vilket gör att galaxen ser ut som en manet som släpper sina tentakler genom rymden. I dessa streamare är gasen tillräckligt turbulent för att komprimera små fickor med gas och därför faktiskt antända stjärnbildningen.
Galaxens centrum är emellertid ännu inte utan gas eftersom gravitationsdragningen är tillräckligt stark för att hålla ut mycket längre. Men det kommer bara att ta tid tills all galaktisk gas sopas bort och lämnar ESO 137-001 röd och död.
Överraskande visar de nya MUSE-observationerna att gasen bakom sig fortsätter att rotera på samma sätt som galaxen gör. Dessutom förblir stjärnrotationen i mitten av galaxen obehindrad av det stora fallet.
Astronomer förblir osäkra varför eftersom detta bara är en ögonblicksbild av en galaktisk krasch, men snart kommer MUSE och andra instrument att luta sig mer ur de kosmiska skuggorna.
Resultaten kommer att publiceras i tidskriften Månadsmeddelanden från Royal Astronomical Society och är tillgängliga online.
