Τρίτη 17 Δεκεμβρίου 2019

Η "θαλπωρή" μιας γαλαξιακής συνάθροισης

Δύο ομάδες γαλαξιών χτυπούν η μία την άλλη με ταχύτητα περίπου τεσσάρων εκατομμυρίων μιλίων την ώρα.


Εικόνα 1. Σύνθετη απεικόνιση του αντικειμένου NGC 6338 

. Οι γαλαξίες εντοπίζονται συχνά να σχηματίζουν μικρές ομάδες ή συστάδες (γαλαξιακά σμήνη)      οι οποίες μπορεί να περιέχουν πολλούς μεμονωμένους γαλαξίες που συνδέονται μεταξύ τους με τη βαρύτητα.

NGC 6338
Εικόνα 2. Το αντικείμενο NGC 6338 στις ακτίνες-Χ

. Οι αστρονόμοι μελέτησαν αυτή τη σύγκρουση χρησιμοποιώντας τα διαστημικά τηλεσκόπια Chandra, το XMM-Newton, το ραδιοτηλεσκόπιο Giant Telescope Radio Metrewave και το Αστεροσκοπείο Observatory Point Apache.

NGC 6338
Εικόνα 3. Το αντικείμενο NGC 6338 στο οπτικό φως

. Μελετώντας συγχωνεύσεις όπως αυτή, οι αστρονόμοι μπορούν να μάθουν περισσότερα για τις ομάδες γαλαξιών οι οποίες αναπτύσσονται και εξελίσσονται με την πάροδο του χρόνου.


Εικόνα 4. Θερμοκρασιακός Χάρτης του αντικειμένου NGC 6338

Καθώς πλησιάζει η περίοδος των εορτών, οι άνθρωποι στο βόρειο ημισφαίριο θα μαζευτούν σε εσωτερικούς χώρους προσπαθώντας να παραμείνουν ζεστοί. Σύμφωνα λοιπόν με την εποχή, οι αστρονόμοι έχουν μελετήσει δύο ομάδες γαλαξιών οι οποίοι βιάζονται να βρεθούν κοντά η μία με την άλλη ώστε να δημιουργήσουν και αυτοί όπως και εμείς την δική τους...θαλπωρή.

Οι περισσότεροι γαλαξίες δεν ζουν μοναχικό βίο. Αντίθετα, αναπτύσσουν ισχυρούς δεσμούς με άλλους γαλαξίες μέσω της βαρύτητας είτε με σχετικά μικρούς αριθμούς γαλαξιών γνωστούς ως "ομάδες γαλαξιών", είτε σε πολύ μεγαλύτερες συγκεντρώσεις που ονομάζονται "συστάδες ή σμήνη γαλαξιών" τα οποία αποτελούνται από εκατοντάδες ή και χιλιάδες γαλαξίες. Μερικές φορές αυτές οι συστάδες γαλαξιών έλκονται μεταξύ τους, φυσικά με την παρέμβαση της βαρύτητας, και τελικά συγχωνεύονται.

Χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων X της Chandra, το διαστημικό τηλεσκόπιο XMM-Newton της ESA, το ραδιοτηλεσκόπιο Giant Metrewave (GMRT) και οπτικές παρατηρήσεις με το αστεροσκοπείο Apache Point στο Νέο Μεξικό, μια ομάδα αστρονόμων διαπίστωσε ότι δύο ομάδες γαλαξιών χτυπούν η μία την άλλη με μια αξιοσημείωτη ταχύτητα περίπου 4 εκατομμυρίων μιλίων την ώρα. 

Το γεγονός αυτό θα μπορούσε να είναι η πιο βίαιη σύγκρουση που παρατηρήθηκε μέχρι τώρα μεταξύ δύο ομάδων γαλαξιών.

Το σύστημα ονομάζεται NGC 6338, το οποίο βρίσκεται περίπου 380 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Η σύνθετη εικόνα (Εικόνα 1) στην αρχή του άρθρου περιέχει δεδομένα ακτίνων-Χ από το ΔΤ Chandra (εμφανίζονται με κόκκινο χρώμα) όπου απεικονίζεται το καυτό αέριο με θερμοκρασίες άνω των 20 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου, καθώς και ψυχρότερο αέριο το οποίο ανιχνεύθηκε από το ΔΤ Chandra και το ΔΤ XMM ( με μπλε χρώμα). Τα δεδομένα του ΔΤ Chandra έχουν συνδυαστεί με οπτικά δεδομένα από την εποπτεία Sloan Digital Sky Survey, παρουσιάζοντας τους γαλαξίες και τα αστέρια με λευκό χρώμα.

Οι ερευνητές εκτιμούν ότι η συνολική μάζα του NGC 6338 είναι περίπου 100 τρισεκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου. Αυτός ο αξιοσημείωτος συμπαντικός όγκος, όπου περίπου 83%  έχει τη μορφή σκοτεινής ύλης, το 16% έχει τη μορφή καυτού αερίου και το 1% είναι απλά αστέρια, δείχνει ότι οι ομάδες γαλαξιών προορίζονται μελλοντικά να συντάσσονται σε ένα σμήνος γαλαξιών. Η σύγκρουση και η μετέπειτα συγχώνευση θα ολοκληρωθούν και το σύστημα θα συνεχίσει να συσσωρεύει περισσότερους γαλαξίες μέσω της βαρύτητας.

Προηγούμενες μελέτες του NGC 6338 έδωσαν στοιχεία για τις ψυχρότερες περιοχές, όπου εκεί υπάρχει αέριο το οποίο εκπέμπει ακτίνες-Χ γύρω από τα κέντρα των δύο γαλαξιακών ομάδων (γνωστοί και ως "ψυχροί πυρήνες"). Οι πληροφορίες αυτές βοήθησαν τους αστρονόμους να αναδημιουργήσουν τη γεωμετρία του συστήματος, αποκαλύπτοντας ότι η σύγκρουση μεταξύ των γαλαξιακών αυτών ομάδων συνέβη σχεδόν κατά μήκος της λεγόμενης γραμμής θέασης (line of sight) τον οπτικό ορίζοντα αν θέλετε ενός παρατηρητή εδώ στη Γη. Το εύρημα αυτό επιβεβαιώθηκε με τη νέα μελέτη.

Τα νέα δεδομένα από τα διαστημικά τηλεσκόπια Chandra και XMM-Newton δείχνουν επίσης ότι το αέριο προς τα αριστερά και προς τα δεξιά των ψυχρών πυρήνων, καθώς και μεταξύ τους, φαίνεται ότι έχει θερμανθεί από κρουστικά μέτωπα - όπως οι υπερηχητικοί κρότοι τα sonic booms, που δημιουργούνται από υπερηχητικά αεροσκάφη - τα οποία σχηματίζονται από τη σύγκρουση των δύο γαλαξιακών ομάδων. Αυτή η δομή του αερίου το οποίο έχει θερμανθεί από τα κρουστικά μέτωπα έχει προβλεφθεί από προσομοιώσεις υπολογιστών, αλλά το NGC 6338 μπορεί να είναι η πρώτη συγχώνευση γαλαξιακών ομάδων όπου το φαινόμενο αυτό φαίνεται ξεκάθαρα. Η θέρμανση αυτή θα εμποδίσει ένα τμήμα του θερμού αερίου να ψυχθεί τόσο ώστε να σχηματίσει νέα άστρα.

Μια δεύτερη πηγή θερμότητας που συνήθως συναντάται σε ομάδες και συστάδες γαλαξιών είναι η ενέργεια που δημιουργείται από εκρήξεις και πίδακες σωματιδίων υψηλής ταχύτητας που παράγονται από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. Επί του παρόντος, αυτή η πηγή θερμότητας φαίνεται να είναι ανενεργή στον NGC 6338, επειδή δεν υπάρχουν στοιχεία για πίδακες από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες βάσει ράδιο-δεδομένων από το GMRT. Η απουσία αυτή μπορεί να εξηγήσει τα νημάτια του ψυχόμενου αερίου που ανιχνεύονται σε ακτίνες-Χ και οπτικά δεδομένα γύρω από τον μεγάλο γαλαξία στο κέντρο του ψυχρού πυρήνα στα νότια του συστήματος. Τα φίλτρα που χρησιμοποιούνται στη σύνθετη εικόνα (Εικόνα 1) δεν εμφανίζουν τα οπτικά νημάτια, και τα νημάτια ακτίνων - Χ είναι οι μικρές, δακτυλιοειδείς δομές που εκπέμπονται από το κέντρο του ψυχρού πυρήνα στο νότο, και φαίνονται στην εικόνα περίπου στις ώρες 2, 7, και 8*.

Ένα paper το οποίο περιγράφει τα αποτελέσματα αυτά δημοσιεύθηκε στο τεύχος Σεπτεμβρίου του 2019 των Μηνιαίων ανακοινώσεων της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας,  και είναι διαθέσιμο στο διαδίκτυο. Ο πρώτος συγγραφέας είναι ο Ewan O'Sullivan του Κέντρου Αστροφυσικής / Harbard & Smithsonian (CfA) στο Cambridge της Μασαχουσέτης και οι συν-συγγραφείς είναι ο Gerrit Schellenberger (CfA), ο Doug Burke (CfA), ο Ming Sun (Πανεπιστήμιο της Αλαμπάμα στο Huntsville της Αλαμπάμα), ο Jan Vrtilek CfA) και Craig Sarazin (Πανεπιστήμιο της Βιρτζίνια, στη Βιρτζίνια των ΗΠΑ).

Το κέντρο διαστημικών πτήσεων Marshall της NASA στο Χάντσβιλ της Αλαμπάμα διαχειρίζεται το πρόγραμμα του ΔΤ Chandra για τη Διεύθυνση Επιστημών της NASA στην Ουάσινγκτον. Το παρατηρητήριο για την Αστροφυσική του Smithsonian στο Κέιμπριτζ και στο Μπέρλινγκτον της Μασαχουσέτης ελέγχει τις πτητικές και επιστημονικές δραστηριότητες του ΔΤ Chandra.


https://www.youtube.com/watch?time_continue=2&v=PVFkc46CyYY&feature=emb_logo

Μερικά στοιχεία για το NGC 6338:
ΕικόναX-ray: Chandra: NASA/CXC/SAO/E. O'Sullivan; XMM: ESA/XMM/E. O'Sullivan; Optical: SDSS
Ημερομηνία δημοσίευσης December 17, 2019
Κλίμακα Image is about 12 arcmin (1.3 million light years) across.
ΚατηγορίαBlack HolesGroups & Clusters of Galaxies
Συντεταγμένες (J2000) RA 17h 15m 23.0s | Dec +57° 24´ 40"
Αστερισμός Draco
Ημερομηνία παρατήρησης 11 pointings from Sep 7, 2003 to July 23, 2017
Ώρα παρατήρησης 80 hours (3 days 8 hours)
Παρατηρησιακό ID 4194, 18892-18893, 19934-19935, 19937, 20089, 20104, 20112-20113, 20117
Όργανο ACIS
ΑναφορέςE. O'Sullivan et al, 2019, MNRAS, 488, 2925; arXiv:1906.07710
Χρωματικός κώδικαςLow temperature X-rays (Chandra and XMM): blue; High temperature X-rays (Chandra): red; Optical: yellow
Optical
X-ray
Εκτιμώμενη απόστασηAbout 380 million light years (z=0.027427)


……………….Επεξηγήσεις………………..
*Σαν σημεία εντοπισμού αλλά και σαν σημεία διόπτευσης χρησιμοποιείται η τεχνική του ρολογιού όπου το σημείο εμπρός μας ή το πάνω μέρος μιας εικόνας είναι η ώρα 12, και όλα τα αντικείμενα δεξιά και αριστερά του 12 αντιστοιχούν στις ώρες του ρολογιού. 

……………….*………………..

Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις ομάδες μας στο Facebook:


 Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα μπλε ή κόκκινα γράμματα)

Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.
 Για διορθώσεις μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com  η αφήστε μήνυμα inbox στη Σελίδα:

Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com . Η δημοσίευση είναι εντελώς δωρεάν.

Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του άρθρου.

 Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου. 


Για την ομάδα : @Aratosastronomy