Galakser er massive og smukke øer med stjerner. Men vidste du, at de fleste galakser er omgivet af glorier? Et komplekst instrument på Very Large Telescope giver astronomer nye udsigter over disse galaktiske lysringe.
En galaktisk glorie, eller korona, fremtræder som en æterisk glødende ring i dette billede fra Hubble-rumteleskopet. Billedet viser en forstørret galakse på grund af gravitationslinsevirkningen bag en massiv galakse-klynge. Billede via ESO / NASA / ESA / A.Claeyssens / EWASS.
Når vi tænker på galakser, tænker vi på enorme skiver med milliarder af stjerner, støv og gas. Mange minder om kæmpe pinwheels. Med de rigtige instrumenter kan astronomer dog se mere: haloer af lys, sammensat af neutralt brint, omkring galakser. Den 24. juni 2019 annoncerede Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, at dens forskere har foretaget nye observationer af fjerne galaktiske glorier - undertiden kaldet galaktisk korona - ved hjælp af MUSE-instrumentet på ESOs Very Large Telescope i Chile. Astronomerne sagde, at MUSE ser glorier omkring næsten alle fjerne galakser, den observerer, men selv da er de generelt for små til at vise meget detaljer eller struktur. For at hjælpe med dette kombinerede den nye undersøgelse MUSE-observationer med det, der kaldes gravitationslinser for at studere glorie mere detaljeret.
Billederne og andre data blev præsenteret på det årlige møde i European Astronomical Society (EWASS 2019) i Lyon, Frankrig, den 25. juni. Over 1.200 astronomer var samlet til mødet.
En anden delvis galaksehalo i et Hubble-rumteleskopbillede. Som på billedet ovenfor viser billedet en forstørret galakse på grund af gravitationslinsevirkningen bag en massiv galakse-klynge. Billede via ESO / NASA / ESA / A.Claeyssens / EWASS.
Astronom Adélaïde Claeyssens, ph.d. studerende ved Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, præsenterede disse resultater på EWASS 2019. Hun forklarede:
Faktisk har massive klynger egenskaben til at bøje lysstråler, der passerer gennem deres centrum, som forudsagt af Einstein. Dette giver virkningen af et forstørrelsesglas: billederne af baggrundsgalakser forstørres.
Der er to primære observationer af, at MUSE-instrumentet har været i stand til at udføre haloer indtil videre.
Den første er, hvor glorie vises som en næsten komplet ringring af en galakse. MUSE kan fokusere nok på ringen til at studere, hvordan gasser varierer på tværs af dele af glorie. Indtil nu har det været vanskeligt at gennemføre, og dataene fortæller astronomer, hvor homogene gasser i glorierne er, og på hvilken måde de bevæger sig rundt i galaksen.
For det andet giver den unikke måde, hvorpå MUSE-data kombineres med gravitationslinsevirkningerne, flere spor til, hvordan galakser dannet i det tidlige univers.
Her er et eksempel på et kort over, hvordan en galaktisk halo's brintgas kan strukturere sig omkring en galakse. De nye MUSE-observationer lader astronomer se betydelige variationer af gasegenskaberne på tværs af en glorie. De sagde, at resultaterne sætter dem i stand til at "studere i detaljer kompleks struktur og den fysiske proces under spil." Billede via ESO / Claeyssens / EWASS.
Galaktiske glorier er også blevet observeret med Hubble-rumteleskopet, hvilket producerer nogle af billederne på denne side. I 2015 blev det rapporteret, at galaktiske glorier er mere almindelige, end man tidligere havde troet.
Disse glorier kan også observeres i radiospektret, såsom med Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) nær Socorro, New Mexico. VLA observerede haloen fra 35 galakser i 2015. Astronomer siger, at det at studere galaktiske haloer med radioteleskoper giver dem mulighed for at undersøge en hel række tilknyttede fænomener, herunder stjernedannelseshastigheden på disken, vinden fra eksploderende stjerner og naturen og oprindelsen af galaksenes magnetfelter.
Dette er et traditionelt radiobillede af en galaktisk glorie, i dette tilfælde af mini-halogen i Perseus galakse klyngen. Billede via Caltech. Læs mere om dette billede.
I mellemtiden sagde astronomerne i Lyon, at MUSE-instrumentet på Very Large Telescope producerer flere detaljer end nogensinde før. MUSE er et yderst specialiseret instrument ifølge Fernando Selman, instrumentforsker:
MUSE er blevet bygget med det formål at studere indholdet og processerne, der foregår i det meget tidlige univers, da de første stjerner og galakser dannede sig. Tættere på tid og rum vil MUSE kortlægge den mørke substansfordeling i klynger af galakser ved hjælp af tyngdekraftseffekten på baggrundsgalakser. MUSE vil også give detaljerede oplysninger om den interne dynamik i mange klasser af galakser med hidtil uset detalje. Den er allerede blevet brugt til at studere Sombrero Galaxy i Jomfruen, og i den samme klynge en nylig opdaget ny type objekt - en galakse ødelagt efter at have faldet ned i klyngen og mødt klyngens varme gasformige korona.
Resultaterne fra MUSE og andre observationer viser, hvordan der, som ofte er tilfældet i astronomi, kan være mere end oprindeligt møder øjet. Galakser er smukke nok alene, men at se deres lysende glorier gør dem endnu mere.
Det komplekse MUSE-instrument på ESOs Very Large Telescope (VLT). Billede via ESO.
Nederste linje: Takket være avanceret instrumentering som MUSE, kan astronomer nu få bedre udsigt, ikke kun over fjerne galakser, men også de mindre kendte glorie af lys, der omgiver dem.