Nowe obserwacje wskazują na możliwy los galaktyk Drogi Mlecznej i Andromedy
Chaotyczna mieszanina łączących się galaktyk spiralnych wskazuje na możliwy los galaktyk Drogi Mlecznej i Andromedy.
Galaktyka NGC 7727.
Źródło: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA
Teleskop Gemini South obserwuje skutki zderzenia galaktyk spiralnych, które miało miejsce miliard lat temu. W centrum tego chaotycznego zjawiska znajduje się spleciona i uwięziona para supermasywnych czarnych dziur – najbliższa Ziemi para, jaką dotychczas udało się zarejestrować.
Wirujące ramiona galaktyki spiralnej są jednym z najbardziej rozpoznawalnych elementów w kosmosie. Są to długie, rozległe pasma odchodzące od rdzenia centralnego, wypełnione pyłem, gazem i obszarami intensywnego tworzenia się nowych gwiazd. Jednak podczas połączenia z inną galaktyką, ta charakterystyczna struktura może ulec znaczącym przemianom, stając się znacznie bardziej dziwacznym i amorficznym kształtem. Te same rozległe ramiona, które wcześniej były uporządkowane, nagle zostają zakłócone w wyniku interakcji. Dwie supermasywne czarne dziury znajdujące się w jądrach galaktyk stają się splątane w pływowym tańcu, dodając jeszcze większego chaosu do tego procesu. Przykładem takiej transformacji jest galaktyka NGC 7727, która znajduje się w konstelacji Wodnika, około 90 milionów lat świetlnych od Drogi Mlecznej.
Astronomowie uwiecznili sugestywny obraz skutków tej fuzji za pomocą spektrografu Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS), który jest zamontowany na teleskopie Gemini South w Chile. Na obrazie widać rozległe, wirujące pasma międzygwiezdnego pyłu i gazu, które przypominają świeżo upieczoną watę cukrową. Te pasma owijają się wokół łączących się jąder galaktyk macierzystych. W wyniku tego procesu powstaje rozproszona mieszanka aktywnych obszarów intensywnego tworzenia się gwiazd oraz pasów osiadłego pyłu, które otaczają układ.
To, co przyciąga największą uwagę w przypadku NGC 7727, to bez wątpienia jej bliźniacze jądra galaktyczne. Każde z tych jąder zawiera supermasywną czarną dziurę, co zostało potwierdzone przez astronomów korzystających z Bardzo Dużego Teleskopu (VLT). Obecnie astronomowie przypuszczają, że ta galaktyka powstała jako para galaktyk spiralnych, które uwikłały się w niebiański taniec około miliarda lat temu. W wyniku tego procesu gwiazdy i mgławice rozsypały się i zostały ściągnięte z powrotem na łaskę grawitacyjnego przyciągania przez czarne dziury. Efektem tego są nieregularne i splątane węzły, które możemy obserwować.
Dwie supermasywne czarne dziury znajdujące się w odległości około 1600 lat świetlnych od siebie mają różne masy: jedna ma masę 154 miliony mas Słońca, a druga 6,3 miliona mas Słońca. Przewiduje się, że połączą się one w jedną większą czarną dziurę za około 250 milionów lat. Ten proces wygeneruje gwałtowne fale grawitacyjne, które rozpraszają się w czasoprzestrzeni. Efektem będzie powstanie jeszcze bardziej masywnej czarnej dziury.
Ponieważ galaktyka nadal się chwieje po zderzeniu, większość widocznych wąsów jest zapełniona jasnymi, młodymi gwiazdami i aktywnymi obszarami tworzenia się gwiazd. Odkryto około 23 obiektów w tym układzie, które są uważane za kandydatów na młode gromady kuliste. Te skupiska gwiazd często powstają w obszarach, gdzie tempo tworzenia się gwiazd jest wyższe niż zwykle i są szczególnie powszechne w galaktykach, które znajdują się w fazie interakcji, podobnie jak to obserwujemy tutaj.
Przewiduje się, że po opadnięciu pyłu NGC 7727 przekształci się w galaktykę eliptyczną, która będzie składać się głównie ze starszych gwiazd i niewielkiej liczby formujących się gwiazd. Podobny los może spotkać również naszą Drogę Mleczną i Galaktykę Andromedy, gdy połączą się za miliardy lat. Galaktyka eliptyczna z supermasywną czarną dziurą w centrum, jak M87, może być ich przyszłym scenariuszem.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
