Teleskop WEAVE udokumentował zderzenie galaktyk z dużą prędkością w Kwintecie Stephana, ujawniając potężne fale uderzeniowe i dynamiczne interakcje kształtujące ewolucję galaktyk.
Obserwacja ta podkreśla zarówno możliwości nowych narzędzi astronomicznych, jak i gwałtowne procesy zachodzące we wszechświecie.
Zderzenie galaktyczne zaobserwowane w kwintecie Stephana
Galaktyka pędząca przez przestrzeń z zadziwiającą prędkością 3,2 miliona km/h spowodowała potężną kolizję, uchwyconą z niespotykaną dotąd szczegółowością przez jeden z najbardziej zaawansowanych teleskopów na Ziemi.
To dramatyczne wydarzenie miało miejsce w Kwintecie Stephana, pobliskiej grupie galaktyk złożonej z pięciu galaktyk, które po raz pierwszy zidentyfikowano prawie 150 lat temu.
Zderzenie wygenerowało potężną falę uderzeniową, opisaną jako przypominającą „boom dźwiękowy myśliwca odrzutowego”, jedno z najbardziej uderzających i energetycznych zjawisk we Wszechświecie.
Rola teleskopu WEAVE
Kwintet Stephana od dawna uważany jest za „galaktyczne skrzyżowanie”, na którym poprzednie zderzenia pozostawiły skomplikowany ślad gruzu. Ten burzliwy obszar został teraz ponownie przebudzony przez szybkie przejście galaktyki NGC 7318b.
Zderzenie zostało dostrzeżone przez zespół naukowców korzystających z pierwszych obserwacji z nowego, wartego 20 milionów euro (21 milionów dolarów) spektrografu szerokokątnego William Herschel Telescope Enhanced Area Velocity Explorer (WEAVE) na La Palmie w Hiszpanii.
Ten najnowocześniejszy obiekt naukowy nowej generacji nie tylko odkryje, w jaki sposób nasze Droga Mleczna galaktyka powstawała przez miliardy lat, ale oferują także nowy wgląd w miliony innych galaktyk we Wszechświecie.
Dynamika i odkrycia w przestrzeni międzygalaktycznej
Odkrycie NGC 7318b przebijającej się przez Kwintet Stephana zostało zaobserwowane przez zespół ponad 60 astronomów i zostało opublikowane 22 listopada w czasopiśmie Miesięczne powiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego.
Układ jest idealnym laboratorium do zrozumienia chaotycznych i często gwałtownych relacji między galaktykami, dlatego też był głównym przedmiotem obserwacji pierwszego światła przeprowadzonych przez jednostkę dużego pola całkowego WEAVE (LIFU).
Główna badaczka, dr Marina Arnaudova z Uniwersytetu Hertfordshire, powiedziała: „Od odkrycia w 1877 roku Kwintet Stephana fascynuje astronomów, ponieważ reprezentuje galaktyczne skrzyżowanie, na którym dawne zderzenia między galaktykami pozostawiły po sobie złożone pole szczątków.
„Dynamiczna aktywność w tej grupie galaktyk została teraz ponownie obudzona przez galaktykę, która przebija się przez nią z niewiarygodną prędkością ponad 2 milionów mil na godzinę (3,2 miliona km/h), co prowadzi do niezwykle potężnego wstrząsu, podobnego do wybuchu dźwiękowego myśliwca odrzutowego .”
Wgląd w ewolucję Wszechświata
Międzynarodowy zespół odkrył podwójną naturę frontu uderzeniowego, nieznaną wcześniej astronomom.
„Wstrząs przemieszczający się przez kieszenie zimnego gazu przemieszcza się z prędkością hipersoniczną – kilka razy większą niż prędkość dźwięku w ośrodku międzygalaktycznym w Kwintecie Stephana* – wystarczająco silny, aby oddzielić elektrony od atomów, pozostawiając po sobie świecący ślad naładowanego gazu, co widać za pomocą WEAVE” – powiedziała dr Arnaudova.
Jednak według doktoranta Soumyadeepa Dasa z Uniwersytetu w Hertfordshire, gdy szok przechodzi przez otaczający gorący gaz, staje się on znacznie słabszy.
Dodał: „Zamiast powodować znaczne zakłócenia, słaby wstrząs ściska gorący gaz, w wyniku czego powstają fale radiowe wychwytywane przez radioteleskopy, takie jak Low Frequency Array (LOFAR)”.
Nowe spostrzeżenia i niespotykane dotąd szczegóły uzyskano dzięki LIFU firmy WEAVE, łącząc dane z innymi najnowocześniejszymi instrumentami, takimi jak LOFAR, Very Large Array (VLA) i Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST).
Perspektywy na przyszłość dzięki WEAVE
WEAVE to najnowocześniejsze, superszybkie urządzenie mapujące, które zostało podłączone do Teleskopu Williama Herschela w celu analizy składu gwiazd i gazu zarówno w Drodze Mlecznej, jak i w odległych galaktykach.
Odbywa się to za pomocą spektroskopu, który ujawnia elementy, z których zbudowane są gwiazdy, generując wzór przypominający kod kreskowy na pryzmacie kolorów tworzących źródło światła.
Został zaprojektowany i zbudowany w wyniku wielostronnego porozumienia pomiędzy Francją, Włochami i krajami należącymi do partnerstwa Isaac Newton Group of Telescopes (Wielka Brytania, Hiszpania i Holandia).
Astronomowie mają nadzieję, że WEAVE pomoże odkryć, z niespotykaną dotąd szczegółowością, jak powstała nasza galaktyka i zrewolucjonizuje nasze rozumienie Wszechświata.
Doktor Daniel Smith z Uniwersytetu w Hertfordshire powiedział: „To naprawdę świetna praca, którą Marina wykonała wraz z tak dużym zespołem, ale ten pierwszy artykuł naukowy WEAVE stanowi także zaledwie przedsmak tego, co wydarzy się w ciągu najbliższych pięciu lat że WEAVE staje się w pełni operacyjny.”
Profesor Gavin Dalton, główny badacz WEAVE w RAL Space i Uniwersytet Oksfordzkipowiedział: „To fantastyczne widzieć poziom szczegółowości ujawniony tutaj przez WEAVE.
„Oprócz szczegółów szoku i rozwijającej się kolizji, które widzimy w Kwintecie Stephana, obserwacje te zapewniają niezwykłą perspektywę na to, co może się dziać w procesie powstawania i ewolucji ledwo rozdzielonych słabych galaktyk, które widzimy na granicach naszej gwiazdy. aktualne możliwości.”
Dr Marc Balcells, dyrektor Grupy Teleskopów Isaaca Newtona, powiedział: „Jestem podekscytowany faktem, że dane zebrane podczas pierwszego światła WEAVE dostarczyły już znaczących wyników i jestem pewien, że to dopiero wczesna faza przykład rodzaju odkryć, które w nadchodzących latach będą możliwe dzięki WEAVE na Teleskopie Williama Herschela.”
Odniesienie: „WEAVE First Light Observations: Origin and Dynamics of the Shock Front in Stephan’s Quintet” autorstwa MI Arnaudova, S Das, DJB Smith, MJ Hardcastle, N Hatch, SC Trager, RJ Smith, AB Drake, JC McGarry, S Shenoy, JP Stott, JH Knapen, KM Hess, KJ Duncan, A Gloudemans, PN Best, R García-Benito, R Kondapally, M Balcells, GS Couto, DC Abrams, D Aguado, JAL Aguerri, R Barrena, CR Benn, T Bensby, SR Berlanas, D Bettoni, D Cano-Infantes, R Carrera, PJ Concepción, GB Dalton , G D’Ago, K Dee, L Domínguez-Palmero, JE Drew, EL Escott, C Fariña, M Fossati, M Fumagalli, E Gafton, FJ Gribbin, S Hughes, A Iovino, S Jin, IJ Lewis, M Longhetti, J Méndez-Abreu, A Mercurio, A Molaeinezhad, E Molinari, M Monguió, DNA Murphy, S Picó, MM Pieri, AW Ridings, M Romero-Gómez, E Schallig, TW Shimwell, J Skvarč, R Stuik, A Vallenari, JM van der Hulst, NA Walton i CC Worley, 22 listopada 2024 r., Miesięczne powiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego.
DOI: 10.1093/mnras/stae2235
