Nowe strumienie pływowe w Andromedzie odsłaniają historię zderzeń galaktyk
16 Lut 2010r. w Galaktyki napisał/a Beata MurzynNaukowcy z Obserwatorium im. W. M. Kecka z pomocą Teleskopu Subaru zaobserwowali dwa nowe strumienie pływowe w rejonie Galaktyki Andromedy. Są to strumienie gwiazd będące pozostałościami po galaktykach karłowatych, pożeranych przez Andromedę w okresie ostatnich 1-2 mld lat.
Naukowcy z Obserwatorium im. W. M. Kecka z pomocą Teleskopu Subaru zaobserwowali dwa nowe strumienie pływowe w rejonie Galaktyki Andromedy. Są to strumienie gwiazd będące pozostałościami po galaktykach karłowatych, pożeranych przez Andromedę w okresie ostatnich 1-2 mld lat.
Dla astronomów Andromeda stanowi swoistą platformę testową, dzięki której bada się sposób, w jaki powstają i ewoluują masywne galaktyki. Wykrycie nowych strumieni pływowych zostało ogłoszone przez Puragra Guhathakurtę z Uniwersytetu Kalifornijskiego na 215 spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego w Waszyngtonie w dniach 4 - 7 stycznia br. Guhathakurta kieruje międzynarodowym zespołem naukowców kolaboracji SPLASH badającej czerwone olbrzymy w rejonie Galaktyki Andromedy.
Jak twierdzi Guhathakurta, strumienie pływowe są swoistym "mostem/łącznikiem", pomiędzy ofiarami oraz ocalałymi w procesie galaktycznego kanibalizmu. Stanowią one fazę przejściową między populacją nietkniętych jeszcze galaktyk karłowatych a stanem, w którym te galaktyki zostają całkowicie wchłonięte przez agresora, a ich gwiazdy mieszają się z gwiazdami galaktyki macierzystej, wchodząc w skład jej halo.
Zgodnie z popularnym obecnie paradygmatem zimnej ciemnej materii, czyli teorią powstawania struktur we Wszechświecie, zewnętrzne halo masywnych galaktyk takich jak Droga Mleczna lub sąsiadująca z nią Galaktyka Andromedy powstaje w procesie zderzania się oraz wchłaniania ich mniejszych, karłowatych sąsiadów. Galaktyczny kanibalizm stanowi więc naturalną fazę wzrostu tych wielkich kosmicznych światów.
Odkrycie dwóch strumieni pływowych popiera teorię galaktycznego kanibalizmu. Po raz pierwszy strumienie te zostały zaobserwowane przez japońskich astronomów, którzy sporządzali mapę gęstości czerwonych olbrzymów na ogromnych obszarach Galaktyki Andromedy, w tym w nieznanych wcześniej rejonach północnych. Z pomocą ośmiometrowego Teleskopu Subaru oraz kamery Suprime-Cam udało się zaobserwować strumienie pływowe E i F w kierunku północno-zachodnim w odległości 200 000 i 300 000 lat świetlnych od Centrum Andromedy. Przy okazji potwierdzono również istnienie kilku wcześniej znanych strumieni, w tym mało zbadany rozproszony strumień (stream SW) leżący na południowy-zachód w odległości 200 000-300 000 lat świetlnych od centrum galaktyki.
Za pomocą techniki spektroskopowej naukowcy ze SPLASH przeprowadzili także analizę setek czerwonych olbrzymów w strumieniach E i F oraz SW, używając do tego celu 10-metrowego teleskopu Keck II oraz spektrografu DEIMOS w Obserwatorium W. M. Kecka na Hawajach. Działanie spektrografu polega na rozszczepieniu światła pochodzącego z danej gwiazdy na spektrum, co pozwala badaczom oszacować prędkość gwiazdy oraz odróżnić czerwone olbrzymy z Andromedy od innych gwiazd Drogi Mlecznej znajdujących się na pierwszym planie. Dane spektralne potwierdziły obecność grupy andromedańskich czerwonych olbrzymów poruszających się z podobną prędkością.
Następnie zbadane zostaną własności chemiczne czerwonych olbrzymów. Po porównaniu własności chemicznych strumieni pływowych z niewchłoniętymi galaktykami karłowatymi oraz z halo Andromedy naukowcy mają nadzieję uzyskać nowe szczegóły na temat galaktycznego kanibalizmu.
Galaktyki karłowate radzą sobie gorzej z przetwarzaniem substancji chemicznych niż ich masywni sąsiedzi. Częściowo jest to spowodowane ich słabszą grawitacją, przez co mniejszym galaktykom trudniej jest utrzymać przy sobie bogaty chemicznie gaz pochodzący z eksplozji supernowych. W rezultacie gwiazdy galaktyk karłowatych są bardziej anemiczne (ich skład chemiczny jest uboższy w skomplikowane związki) od swoich kuzynów w masywnych galaktykach. Ponadto, w momencie łączenia się z większą sąsiadką galaktyki karłowate tracą swój gaz, a ich cykl chemiczny całkowicie się załamuje.
Dystrybucja prędkości wzdłuż linii widzenia w polu strumienia SW. Czarne pola histogramu odpowiadają czerwonym olbrzymom w rejonie Galaktyki Andromedy, zaś białe pola - gwiazdom Drogi Mlecznej znajdującym się na pierwszym planie. Koncentracja czerwonych olbrzymów (o prędkości -370 kilometrów na sekundę) jest cechą charakterystyczną strumieni pływowych. Średnia prędkość Galaktyki Andromedy wynosi -300 kilometrów na sekundę, co pokazuje że strumień SW zbliża się do nas z prędkością 70 kilometrów na sekundę w porównaniu z galaktyką macierzystą. Oprócz czerwonych olbrzymów w strumieniu SW wykryto także populację czerwonych olbrzymów o szerokiej dystrybucji prędkości. Populacja ta reprezentuje halo Andromedy zbudowane z wchłoniętych galaktyk karłowatych, które padły ofiarą kanibalizmu Andromedy.
Jak tłumaczy Guhathakurta, ofiary kanibalizmu galaktycznego mają mniej czasu na przetwarzanie substancji chemicznych niż inne nietknięte galaktyki karłowate, co odzwierciedla się w ich różnych własnościach chemicznych. Jeśli zaś chodzi o strumienie pływowe i ich skład chemiczny, plasują się one pomiędzy ofiarami a ocalałymi w procesie zderzenia galaktyk.
Obserwatorium W. M. Kecka obsługuje dwa 10-metrowe teleskopy na podczerwień znajdujące się na szczycie Mauna Kea na Hawajach. Obserwatorium prowadzi współpracę naukową z California Institute of Technology, Uniwersytetem Kalifornijskim oraz NASA.
Dla astronomów Andromeda stanowi swoistą platformę testową, dzięki której bada się sposób, w jaki powstają i ewoluują masywne galaktyki. Wykrycie nowych strumieni pływowych zostało ogłoszone przez Puragra Guhathakurtę z Uniwersytetu Kalifornijskiego na 215 spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego w Waszyngtonie w dniach 4 - 7 stycznia br. Guhathakurta kieruje międzynarodowym zespołem naukowców kolaboracji SPLASH badającej czerwone olbrzymy w rejonie Galaktyki Andromedy.
Jak twierdzi Guhathakurta, strumienie pływowe są swoistym "mostem/łącznikiem", pomiędzy ofiarami oraz ocalałymi w procesie galaktycznego kanibalizmu. Stanowią one fazę przejściową między populacją nietkniętych jeszcze galaktyk karłowatych a stanem, w którym te galaktyki zostają całkowicie wchłonięte przez agresora, a ich gwiazdy mieszają się z gwiazdami galaktyki macierzystej, wchodząc w skład jej halo.
Zgodnie z popularnym obecnie paradygmatem zimnej ciemnej materii, czyli teorią powstawania struktur we Wszechświecie, zewnętrzne halo masywnych galaktyk takich jak Droga Mleczna lub sąsiadująca z nią Galaktyka Andromedy powstaje w procesie zderzania się oraz wchłaniania ich mniejszych, karłowatych sąsiadów. Galaktyczny kanibalizm stanowi więc naturalną fazę wzrostu tych wielkich kosmicznych światów.
Odkrycie dwóch strumieni pływowych popiera teorię galaktycznego kanibalizmu. Po raz pierwszy strumienie te zostały zaobserwowane przez japońskich astronomów, którzy sporządzali mapę gęstości czerwonych olbrzymów na ogromnych obszarach Galaktyki Andromedy, w tym w nieznanych wcześniej rejonach północnych. Z pomocą ośmiometrowego Teleskopu Subaru oraz kamery Suprime-Cam udało się zaobserwować strumienie pływowe E i F w kierunku północno-zachodnim w odległości 200 000 i 300 000 lat świetlnych od Centrum Andromedy. Przy okazji potwierdzono również istnienie kilku wcześniej znanych strumieni, w tym mało zbadany rozproszony strumień (stream SW) leżący na południowy-zachód w odległości 200 000-300 000 lat świetlnych od centrum galaktyki.
Za pomocą techniki spektroskopowej naukowcy ze SPLASH przeprowadzili także analizę setek czerwonych olbrzymów w strumieniach E i F oraz SW, używając do tego celu 10-metrowego teleskopu Keck II oraz spektrografu DEIMOS w Obserwatorium W. M. Kecka na Hawajach. Działanie spektrografu polega na rozszczepieniu światła pochodzącego z danej gwiazdy na spektrum, co pozwala badaczom oszacować prędkość gwiazdy oraz odróżnić czerwone olbrzymy z Andromedy od innych gwiazd Drogi Mlecznej znajdujących się na pierwszym planie. Dane spektralne potwierdziły obecność grupy andromedańskich czerwonych olbrzymów poruszających się z podobną prędkością.
Następnie zbadane zostaną własności chemiczne czerwonych olbrzymów. Po porównaniu własności chemicznych strumieni pływowych z niewchłoniętymi galaktykami karłowatymi oraz z halo Andromedy naukowcy mają nadzieję uzyskać nowe szczegóły na temat galaktycznego kanibalizmu.
Galaktyki karłowate radzą sobie gorzej z przetwarzaniem substancji chemicznych niż ich masywni sąsiedzi. Częściowo jest to spowodowane ich słabszą grawitacją, przez co mniejszym galaktykom trudniej jest utrzymać przy sobie bogaty chemicznie gaz pochodzący z eksplozji supernowych. W rezultacie gwiazdy galaktyk karłowatych są bardziej anemiczne (ich skład chemiczny jest uboższy w skomplikowane związki) od swoich kuzynów w masywnych galaktykach. Ponadto, w momencie łączenia się z większą sąsiadką galaktyki karłowate tracą swój gaz, a ich cykl chemiczny całkowicie się załamuje.
Dystrybucja prędkości wzdłuż linii widzenia w polu strumienia SW. Czarne pola histogramu odpowiadają czerwonym olbrzymom w rejonie Galaktyki Andromedy, zaś białe pola - gwiazdom Drogi Mlecznej znajdującym się na pierwszym planie. Koncentracja czerwonych olbrzymów (o prędkości -370 kilometrów na sekundę) jest cechą charakterystyczną strumieni pływowych. Średnia prędkość Galaktyki Andromedy wynosi -300 kilometrów na sekundę, co pokazuje że strumień SW zbliża się do nas z prędkością 70 kilometrów na sekundę w porównaniu z galaktyką macierzystą. Oprócz czerwonych olbrzymów w strumieniu SW wykryto także populację czerwonych olbrzymów o szerokiej dystrybucji prędkości. Populacja ta reprezentuje halo Andromedy zbudowane z wchłoniętych galaktyk karłowatych, które padły ofiarą kanibalizmu Andromedy.
Jak tłumaczy Guhathakurta, ofiary kanibalizmu galaktycznego mają mniej czasu na przetwarzanie substancji chemicznych niż inne nietknięte galaktyki karłowate, co odzwierciedla się w ich różnych własnościach chemicznych. Jeśli zaś chodzi o strumienie pływowe i ich skład chemiczny, plasują się one pomiędzy ofiarami a ocalałymi w procesie zderzenia galaktyk.
Obserwatorium W. M. Kecka obsługuje dwa 10-metrowe teleskopy na podczerwień znajdujące się na szczycie Mauna Kea na Hawajach. Obserwatorium prowadzi współpracę naukową z California Institute of Technology, Uniwersytetem Kalifornijskim oraz NASA.
Komentarze użytkowników
( DODAJ SWÓJ )
Nikt jeszcze nie napisał komentarza do tego materiału.Napisz komentarz
Odpowiedz na pytanie zadane w sondzie.
Zjawiska oraz wydarzenia w nadchodzącym miesiącu.
Zagłosuj lub zgłoś swoją stronę.
Ostatnio pisaliście:
Twoje Imię
20.03.2023, 14:27