Astronomer har opdaget unge spiralarme i midten af den gigantiske elliptiske galakse Centaurus A. Spiralarme dannet kort efter en kollision med en anden galakse for flere hundrede millioner år siden.
Elliptiske galakser er normalt ganske enkle: massive sfærer af gamle stjerner. Men den gigantiske galakse Centaurus A (Cen A) skjuler et komplekst miljø dybt i sin kerne. Nylige observationer afslører luftformede spiralarme, der er flere tusinde lysår på tværs af virvlende rundt i hjertet af galaksen. Våben, aldrig før set i en elliptisk galakse, dannede sandsynligvis efter, at Cen A slukede en anden galakse engang i de sidste hundrede millioner år. Opdagelsen er et andet skridt mod at forstå dannelsen og udviklingen af nogle af de mest massive galakser i universet.
Centaurus A er den nærmeste kæmpe elliptiske galakse til Jorden. Dette sammensatte billede viser stjernenes glorie, en støvbane fra en nylig kollision med en anden galakse og gasstråler drevet af et supermassivt sort hul ved galaksen kerne. Orange kortlægger radiobølgelængder, blå er røntgenstråler, og stjernerne og støvet er synligt lys. Kredit: ESO / WFI (optisk); MPIfR / ESO / APEX / A.Weiss et al. (Submillimeter); NASA / CXC / CfA / R.Kraft et al. (Røntgenbillede)
Cen A er kendt for at være usædvanlig. Den mest slående funktion er en mørk støvbane, der halverer vores syn på dens glorie af stjerner. Det mørke bånd, fyldt med brintgas og interstellare støvkorn, er resterne af en anden galakse, der er revet i stykker af et tæt møde med Cen A. De nye observationer bruger radioteleskoper til at kikke gennem de tykke støvskyer ind i galakas centrum. Billederne afslører en disk med kuliltegas, der dannede spiralarme meget som de store spiraler i vores egen Mælkevejsgalakse.
Til venstre er et synligt lysbillede af Cen A. På højre side zoomes et sammensat billede ind på galakas centrum, der afslører spiralarmene. Spiralarmene er vist i grønt (kommer fra lys udsendt af kulilte). Andre funktioner på billedet er infrarødt lys fra støv og organiske molekyler (rød) og røntgenstråling (blå). Røntgenlyset kommer fra stråler, der er vinkelret på galaksens plan. Kredit: Espada, D. et al. 2012
Computersimuleringer indikerer, at den nylige kollision sandsynligvis leverede gassen til galakseens kerne. Gas, der blev fjernet fra den kannibaliserede galakse, blev tragtet ind i midten, mens gravitationsforstyrrelser udløste dannelsen af spiralarme. Når armene fejer gennem galaksen, komprimerer de gas langs deres forkanter og udløser nye bølger af stjernedannelse. Mens de fleste elliptiske galakser er stoppet med at skabe nye stjerner, giver disse spiralarme muligvis Cen A en ny lejekontrakt på livet!
Resultaterne blev offentliggjort 1. september 2012 i The Astrophysical Journal Letters.
Dette infrarøde billede fra Spitzer-rumteleskopet kiggede ind i Cen A. Centret. Billedet viser resterne af en spiralgalakse, der blev konsumeret af Cen A engang i de sidste hundrede millioner år. Nylige observationer fra Submillimeter Array afslører spiralarme af kulilte i denne disk. Kredit: NASA / JPL-Caltech / J. Keene (SSC / Caltech)
Cen A er et ideelt laboratorium til forståelse af galakseudvikling. Cen A, der sidder 12 millioner lysår væk i den sydlige konstellation Centaurus, Centaur, er den nærmeste kæmpe elliptiske galakse til Jorden. Både dens nærhed og størrelse gør Cen A til den femte lyseste galakse på himlen og derfor et populært mål for amatørteleskoper. Ud over sine usædvanlige støvbånd er Cen A også vært for et supermassivt sort hul i midten. Dette enorme udyr indeholder massen af 55 millioner solskin og driver millioner lysår lange jetfly, der spreder gas ud i intergalaktisk rum med halv lysets hastighed!
Cen A ser meget anderledes ud, når man bruger et røntgenteleskop. Her opvarmes en gasstråle, der bevæger sig med halve lysets hastighed, til millioner af grader af et supermassivt sort hul i galakseens kerne. Et hav af millioner graders gas fylder galaksen, mens røntgenstrålepunkter afslører "røntgenbinarier": neutronstjerner eller sorte huller, der ripper gas fra de nærliggende stjernekammerater. Kredit: NASA / SAO / R. Kraft et al.
Spiralarme blev observeret ved Submillimeter Array (SMA), et netværk af radioteleskoper beliggende 4080 meter (13.386 fod) over havets overflade på toppen af Mauna Kea, Hawaii. Den høje højde placerer SMA over det meste af vanddampen i Jordens atmosfære, der ellers ville forstyrre observationer som disse. SMA er et fælles projekt mellem Smithsonian Astrophysical Observatory og Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics.
Nederste linje: Astronomer, der anvender Submillimeter Array-radioteleskoper, har opdaget unge spiralarme i midten af den gigantiske elliptiske galakse Centaurus A. Spiralarme dannet kort efter en kollision med en anden galakse for flere hundrede millioner år siden. Opdagelsen hjælper astronomer med at sammenstille gigantiske galaksers historie og forstå, hvordan de danner og udvikler sig.