Es ist ein gewalttätiges Universum da draußen! Gestern haben wir einen Artikel über Galaxien veröffentlicht, die kollidieren und Feuerbälle bilden. Heute gibt es mehr Hinweise auf galaktische Kollisionen und es sind keine guten Nachrichten für potenzielle Sterne. Ein tiefes neues Bild des Virgo-Clusters hat riesige Ranken aus ionisiertem Wasserstoffgas gezeigt, die 400.000 Lichtjahre lang sind und die elliptische Galaxie M86 und die gestörte Spiralgalaxie NGC 4438 verbinden. Dieses Bild wurde vom 4-Meter-Teleskop am Kitt Peak National Observatory aufgenommen. liefert eindrucksvolle Beweise für eine zuvor nicht vermutete Hochgeschwindigkeitskollision zwischen den beiden Galaxien. "Unsere Daten zeigen, dass dieses System die nächste Kollision zwischen einer großen elliptischen Galaxie und einer großen Spirale darstellt", sagte Jeffrey Kenney von der Yale University. "Diese Entdeckung liefert einige der klarsten Beweise für Hochgeschwindigkeitskollisionen zwischen großen Galaxien und Dies deutet darauf hin, dass die Folgen solcher Kollisionen eine plausible Alternative zu Schwarzen Löchern darstellen, wenn versucht wird, das Rätsel zu erklären, welcher Prozess die Sternentstehung in den größten Galaxien abschaltet. “
Astronomen haben versucht, das Geheimnis zu verstehen, warum die größten Galaxien im Universum - hauptsächlich elliptische Galaxien wie M86 - keine Sterne mehr bilden. "Etwas muss das Gas erwärmen, damit es nicht abkühlt und Sterne bildet", sagt Kenney. "Eine Reihe neuerer Studien deuten darauf hin, dass Energie aus aktiven galaktischen Kernen, die mit supermassiven Schwarzen Löchern assoziiert sind, dies tun kann (siehe Artikel des Space Magazine hier und hier), aber unsere neue Studie zeigt, dass Gravitationswechselwirkungen ebenfalls den Trick tun können."
Der Virgo-Cluster befindet sich ungefähr 50 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Frühere Studien hatten eine Störung des H-Alpha-Gases um jede der beiden Galaxien festgestellt, aber die Wissenschaftler glaubten nicht, dass die beiden eine Verbindung hatten. In der Tat deuten einige Ergebnisse darauf hin, dass NGC 4438 mit der kleinen linsenförmigen Galaxie NGC 4435 kollidierte, aber NGC 4435 hat von der Erde aus gesehen eine viel höhere Sichtliniengeschwindigkeit und scheint ungestört zu sein.
Die Spektroskopie ausgewählter Regionen entlang des Filaments zwischen M86 und NGC 4438 zeigt einen ziemlich glatten Geschwindigkeitsgradienten zwischen den Galaxien, was das Kollisionsszenario unterstützt. Und hier ist der Kicker: Es gibt keine offensichtlichen Sterne in den Filamenten.
Wie in den meisten elliptischen Galaxien ist der größte Teil des Gases in M86 extrem heiß und strahlt daher Röntgenstrahlen aus. Die Röntgenverteilung in M86 ist unregelmäßig und weist eine lange Wolke auf, die zuvor als Gasschwanz interpretiert wurde, der durch Staudruck abgestreift wird, wenn M86 in das Intracluster-Medium des Virgo-Clusters fällt. Das neue H-Alpha-Bild von Kitt Peak legt nahe, dass die meisten Störungen des interstellaren Mediums in M86 auf die Kollision mit NGC 4438 zurückzuführen sind.
Kollisionen mit niedriger Geschwindigkeit, insbesondere zwischen kleinen bis mittelgroßen Galaxien, führen häufig zu einer Erhöhung der lokalen Sternentstehungsrate, da die Kollisionen dazu neigen, dass sich Gas in den Galaxienzentren konzentriert. Bei Kollisionen mit hoher Geschwindigkeit (die auf natürliche Weise zwischen großen Galaxien auftreten, da ihre große Schwerkraft die Masse viel schneller nach innen zieht) kann die kinetische Energie der Kollision dazu führen, dass sich das Gas so stark erwärmt, dass es nicht leicht abkühlen und Sterne bilden kann.
Während nicht viele Galaxien so extreme Kollisionen wie M86 erleiden, erfahren die meisten Galaxien geringfügige Fusionen und Gasakkretionsereignisse, und diese können eine bedeutende Rolle bei der Erwärmung des Gases der Galaxie spielen. Diese häufigeren, aber bescheidenen Ereignisse sind sehr schwer zu untersuchen, da ihre Beobachtungssignaturen schwach sind.
„Dieselben physikalischen Prozesse treten sowohl bei starken als auch bei schwachen Begegnungen auf. Wenn wir die beobachtbaren Effekte in extremen Fällen wie M86 untersuchen, können wir die Rolle der Schwerkraft bei der Erwärmung von Galaxiegas kennenlernen, was ziemlich bedeutsam zu sein scheint“, fügt Kenney hinzu.
Kenney ist der Hauptautor eines Papiers, das in einer Novemberausgabe 2009 von Astrophysical Journal Letters veröffentlicht wird.
Quelle: NOAO
