Cartwheel Galaxy - Cartwheel Galaxy

Cartwheel Galaxy
Cartwheel Galaxy.jpg
На этом изображении показана галактика Колесо тележки, как видно из Космический телескоп Хаббла
Данные наблюдений (J2000 эпоха )
СозвездиеСкульптор
Прямое восхождение00час 37м 41.1s[1]
Склонение−33° 42′ 59″[1]
Красное смещение9050 ± 3 км /s[1]
Расстояние500 Млы (150 Мпк )[2]
Видимая величина  (V)15.2[1]
Характеристики
ТипS pec (кольцо)[1]
Размер~ 130000 св. Лет (диаметр)[2]
Видимый размер  (V)1′.1 × 0′.9[1]
Примечательные особенностиФорма кольца
Прочие обозначения
MCG-06-02-022a,[1] PGC 2248[1]

В Cartwheel Galaxy (также известный как ESO 350-40 или же PGC 2248) это линзовидная галактика и кольцо галактика о 500 миллионов световых лет прочь в созвездие Скульптор. Его диаметр составляет 150 000 световых лет, а масса около 2.9–4.8 × 109 солнечные массы; его внешнее кольцо имеет круговую скорость 217 км / с.[3]

Это было обнаружено Фриц Цвикки в 1941 г.[4] Цвикки считал свое открытие «одной из сложнейших структур, ожидающих своего объяснения на основе звездной динамики».[4][5]

Оценка протяженности галактики привела к выводу, что 150 000 световых лет, что на умеренную величину больше, чем Млечный Путь.[6]

Большая галактика Cartwheel - доминирующий член группы галактик Cartwheel, которая состоит из четырех физически связанных спиральных галактик. В нескольких исследованиях эти три спутника упоминаются как G1 - меньшая неправильная синяя магелланова спираль, G2 - желтая компактная спираль с приливным хвостом и G3 - более удаленная спираль, часто наблюдаемая на широкоугольных изображениях.

Структуры

Отмечается, что структура галактики Cartwheel чрезвычайно сложна и сильно нарушена. Колесо тележки состоит из двух колец - внешнего синего кольца, места массивного продолжающегося звездообразования из-за сжатия газа и пыли, и внутреннего желтого нуклеинового кольца, которое окружает галактический центр. В нуклеиновом кольце также присутствует кольцо темной поглощающей пыли. Видно несколько оптических рукавов или «спиц», соединяющих внешнее кольцо с внутренним, и предполагается, что они реформируют спиральные рукава после столкновения. Наблюдения показывают наличие как нетепловых радио, так и оптических спиц, но они не перекрываются, и было показано, что они не связаны друг с другом и, следовательно, представляют собой разные структуры. [7]

Эволюция

Галактика когда-то была нормальной спиральная галактика прежде, чем он, очевидно, претерпел лобовое столкновение в стиле «яблочко» с меньшим компаньоном примерно за 2-300 миллионов лет до того, как мы видим систему сегодня.[3][8][9] Когда соседняя галактика прошла через Галактику Колесо Телеги, сила столкновения вызвала мощную гравитационную ударную волну, которая расширилась по галактике, как камень, брошенный в песчаный грунт. Двигаясь с высокой скоростью, ударная волна поднялась и сжала газ и пыль, создав звездообразование вокруг центральной части галактики, которые остались невредимыми при расширении наружу. Это объясняет голубоватое кольцо вокруг более яркой части центра.[10] Можно отметить, что галактика начинает вновь принимать облик нормального спиральная галактика, с руками, расставленными из центрального ядра.[8] Эти руки часто называют «спицами» колес телеги.

Как вариант, модель, основанная на гравитационном Джинсовая нестабильность Как осесимметричные (радиальные), так и неосесимметричные (спиральные) возмущения силы тяжести малой амплитуды позволяют установить связь между растущими сгустками вещества и гравитационно нестабильными осесимметричными и неосесимметричными волнами, которые принимают вид кольца и спиц.[5] Однако, основываясь на данных наблюдений, эта теория эволюции кольцевой галактики не применима к этой конкретной галактике.

Хотя на большинстве изображений колеса тележки изображены три галактики, расположенные близко друг к другу, четвертый физически связанный компаньон (также известный как G3)[11] как известно, связан с группой через хвост HI[9] который соединяет G3 с колесом тележки. Из-за наличия HI-хвоста широко распространено мнение, что G3 - это галактика «пуля», которая прошла через диск колеса телеги, создав свою текущую форму, а не G1 или G2. Эта гипотеза имеет смысл, учитывая размер и прогнозируемый возраст нынешней структуры (возраст ~ 300 миллионов лет, как упоминалось ранее). Учитывая, насколько близки G1 и G2 к колесу тележки, гораздо более широко распространено мнение, что галактика G3, находящаяся на расстоянии 88 кпк (~ 287000 световых лет), является вторгающейся галактикой.

Картирование нейтрального водородного хвоста чрезвычайно полезно для определения галактик-виновников в подобных случаях, когда ответ относительно неясен. Газообразный водород, самый легкий и самый распространенный газ в галактиках, легко отрывается от родительских галактик под действием гравитационных сил. Доказательства этого можно увидеть в Медуза Галактика и Комета Галактика, которые испытывают гравитационный эффект, называемый зачистка под давлением, и другие галактики с приливными хвостами и звездные потоки звездообразования, связанные со столкновениями и слияниями. Снятие давления с плунжера почти всегда вызывает конечная доминанта хвосты газа HI, когда галактика падает в скопление галактик, в то время как слияния и столкновения, такие как колесо телеги, часто создают ведущий-доминантный хвосты, поскольку гравитация виновной галактики притягивает и тянет газ галактики-жертвы в направлении движения виновников.

Ожидается, что существующая структура колеса телеги распадется в течение следующих нескольких сотен миллионов лет, поскольку оставшийся газ, пыль и звезды, которые не покинули галактику, начнут падать обратно к центру. Вполне вероятно, что галактика вернет спиральную форму после завершения процесса падения и спиральные волны плотности есть шанс исправиться. Это возможно только в том случае, если спутники G1, G2 и G3 остаются удаленными и не подвергаются дополнительному столкновению с колесом тележки.

Захватывающий лоб в лоб столкновение двух галактик видно в этом НАСА Космический телескоп Хаббла полноцветное изображение галактики Колесо тележки.

Источники рентгеновского излучения

Необычная форма галактики Колесо тележки может быть связана со столкновением с меньшей галактикой, такой как те, что показаны в нижнем левом углу изображения. Последняя вспышка звезды (звездообразование из-за волн сжатия) осветила обод колеса тележки, диаметр которого больше, чем у Млечного Пути. Звездообразование через звездообразования галактики, например, галактика Колесо тележки, приводит к образованию больших и очень ярких звезд. Когда массивные звезды взрываются как сверхновые они оставляют позади нейтронные звезды и черные дыры. Некоторые из этих нейтронных звезд и черных дыр находятся поблизости звезды-компаньоны, и становятся мощными источниками рентгеновского излучения, поскольку они снимают материю со своих спутников (также известных как сверх- и сверхсветовые источники рентгеновского излучения).[12] Самые яркие источники рентгеновского излучения - это, вероятно, черные дыры со звездами-компаньонами, которые выглядят как белые точки, расположенные по краю рентгеновского изображения. Колесо тележки содержит исключительно большое количество этих двойных источников рентгеновского излучения черных дыр, потому что в кольце образовалось множество массивных звезд.

Галактика Колесо Телеги в разных световые спектры (рентгеновский снимок, ультрафиолетовый, видимый, и инфракрасный ). Изображение объединяет данные четырех разных космических обсерваторий: Рентгеновская обсерватория Чандра (фиолетовый), Исследователь эволюции галактики (ультрафиолет / синий), Космический телескоп Хаббла (видимый / зеленый), а Космический телескоп Спитцера (инфракрасный / красный). Изображение составляет 160 угловых секунд в поперечнике. РА 00час 37м 41.10s Декабрь −33 ° 42 ′ 58,80 ″ дюйм Скульптор. Авторы и права: НАСА / Лаборатория реактивного движения / Калтех / П. Эпплтон и др. Рентген: NASA / CXC / A.Wolter & G.Trinchieri et al.

Галерея

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час «Внегалактическая база данных НАСА / IPAC». Результаты для Cartwheel Galaxy. Получено 2006-11-25.
  2. ^ а б Мур, Патрик (2000). Книга данных по астрономии. CRC Press. п. 318. ISBN  0-7503-0620-3.
  3. ^ а б Амрам П., Мендес де Оливейра С., Булестейш Дж., Балковски С. (февраль 1998 г.). «Кинематика Hα галактики Колесо тележки». Astron. Астрофизики. 330: 881–93. Bibcode:1998А и А ... 330..881А.
  4. ^ а б Цвикки Ф (1941). в Юбилейный том Теодора ван Кармана Вклад в прикладную механику и смежные предметы. Пасадена, Калифорния: Калифорнийский технологический институт. п. 137.
  5. ^ а б Грив E (октябрь 2005 г.). «Происхождение галактики Колесо телеги: нестабильность диска?». Astrophys. Космические науки. 299 (4): 371–85. Bibcode:2005Ap и SS.299..371G. Дои:10.1007 / s10509-005-3423-5.
  6. ^ "Удивительный космос - быстрые факты: галактика Колесо тележки". Удивительное пространство. 2008 г.. Получено 2009-07-03.
  7. ^ Mayya YD; и другие. (2005). "Открытие спиральных рукавов в галактике M82, вспыхнувшей звездой". Astrophys. J. 628 (1): L33 – L36. arXiv:Astro-ph / 0506275. Bibcode:2005ApJ ... 628L..33M. Дои:10.1086/432644.
  8. ^ а б "Галактика Колесо тележки". Колледж Южной Невады. Получено 2009-07-03.
  9. ^ а б Хигдон, Джеймс (6 марта 1996 г.). "Колеса огня. II. Нейтральный водород в галактике Колесо Телеги". Астрофизический журнал. 467: 241–260 - через Adsabs.
  10. ^ Джейн Платт (1 ноября 2006 г.). "Галактика Колесо телеги создает волны на новом изображении НАСА". НАСА. Получено 2009-05-15.
  11. ^ Чармандарис, Василис (19 октября 1999 г.). "Пыль в колесе: Галактика Колесо Телеги в Среднем ИК" (PDF). Главный журнал астрономии и астрофизики: 6 страниц + 1 рисунок в формате EPS - через Arxiv.
  12. ^ "Галактика Колесо Телеги - Введение". Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики. 22 января 2009 г.. Получено 29 июля, 2013.

внешняя ссылка