Tsunami af stjerner og gas producerer blændende øjenformet træk i galaksen

Astronomer, der bruger Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) har opdaget en tsunami af stjerner og gas, der styrter ned midtvejs gennem skiven af ​​en spiralgalakse kendt som IC 2163. Denne kolossale bølge af materiale - som blev udløst, da IC 2163 for nylig svævede til siden en anden spiralgalakse kaldet NGC 2207 - producerede blændende buer af intens stjernedannelse, der ligner et par øjenlåg.

"Selvom galaksekollisioner af denne type ikke er ualmindelige, kun nogle få galakser med øjenlignende, eller okulær, strukturer vides at eksistere, " sagde Michele Kaufman, en astronom tidligere ved The Ohio State University i Columbus og hovedforfatter på et papir offentliggjort i dag i Astrofysisk tidsskrift .

Kaufman og hendes kolleger bemærker, at mangel på lignende træk i det observerbare univers sandsynligvis skyldes deres flygtige natur. "Galaktiske øjenlåg holder kun nogle få titusinder af år, hvilket er utroligt kort i en galakses levetid. At finde en i sådan en nydannet tilstand giver os en enestående mulighed for at studere, hvad der sker, når en galakse græsser en anden, sagde Kaufman.

Det interagerende par af galakser befinder sig cirka 114 millioner lysår fra Jorden i retning af stjernebilledet Canis Major. Disse galakser strøg forbi hinanden - skrabede kanterne af deres ydre spiralarme - i hvad der sandsynligvis er det første møde i en eventuel fusion.

Ved at bruge ALMAs bemærkelsesværdige følsomhed og opløsning, astronomerne foretog de mest detaljerede målinger nogensinde af bevægelsen af ​​kuliltegas i galaksens smalle øjenlågstræk. Kulilte er et spor af molekylær gas, som er brændstoffet til stjernedannelse.

Dataene afslører, at gassen i den ydre del af IC 2163's øjenlåg løber indad med hastigheder på over 100 kilometer i sekundet. Denne gas, imidlertid, aftager hurtigt, og dens bevægelse bliver mere kaotisk, til sidst at ændre bane og tilpasse sig galaksens rotation i stedet for at fortsætte dens pell-mell rush mod midten.

"Det, vi observerer i denne galakse, er meget som en massiv havbølge, der løber mod kysten, indtil den interagerer med lavvandet, får det til at miste momentum og dumpe alt sit vand og sand på stranden, " sagde Bruce Elmegreen, en videnskabsmand hos IBM's T.J. Watson Research Center i Yorktown Heights, New York, og medforfatter på papiret.

"Ikke kun finder vi en hurtig deceleration af gassen, når den bevæger sig fra den ydre til den inderste kant af øjenlågene, men vi måler også, at jo hurtigere det decelererer, jo tættere bliver den molekylære gas, " sagde Kaufman. "Denne direkte måling af kompression viser, hvordan mødet mellem de to galakser driver gas til at hobe sig op, skabe nye stjernehobe og danne disse blændende øjenlågstræk."

Computermodeller forudsiger, at sådanne øjenlågslignende funktioner kan udvikle sig, hvis galakser interagerer på en meget specifik måde. "Dette bevis for et stærkt chok i øjenlågene er fantastisk. Det er alt sammen meget godt at have en teori og simuleringer, der tyder på, at det burde være sandt, men ægte observationsbevis er fantastisk, " sagde Curtis Struck, en professor i astrofysik ved Iowa State University i Ames og medforfatter på papiret.

"ALMA viste os, at hastighederne af den molekylære gas i øjenlågene er på rette vej med de forudsigelser, vi får fra computermodeller, " sagde Kaufman. "Denne kritiske test af mødesimuleringer var ikke mulig før."

Astronomer mener, at sådanne kollisioner mellem galakser var almindelige i det tidlige univers, da galakser var tættere på hinanden. På det tidspunkt, imidlertid, galaktiske skiver var generelt klumpete og uregelmæssige, så andre processer overvældede sandsynligvis dannelsen af ​​lignende øjenlågstræk.

Forfatterne fortsætter med at studere dette galaksepar og sammenligner i øjeblikket egenskaberne (f. placeringer, aldre, og masser) af de stjernehobe tidligere observeret med NASAs Hubble-rumteleskop med egenskaberne for de molekylære skyer observeret med ALMA. De håber bedre at kunne forstå forskellene mellem molekylære skyer og stjernehobe i øjenlågene og dem andre steder i galakseparret.