Группа исследователей во главе с Микеле Фумагалли из Группы внегалактической астрономии и Института вычислительной космологии Даремского университета была одной из первых, кто использовал инструмент Multi Unit Spectroscopic Explorer ESO на VLT. Наблюдения за ESO 137-001 — спиральной галактикой в 200 миллионах световых лет от нас в южном созвездии Triangulum Australe (Южный треугольник) — они смогли получить наилучший вид на то, что именно происходит с галактикой. мчится в Кластер Нормы.MUSE дает астрономам не просто изображение, но предоставляет спектр — или полосу цветов — для каждого пикселя в кадре.
С помощью этого инструмента исследователи собирают около 90 000 спектров каждый раз, когда они смотрят на объект, и таким образом записывают потрясающе подробную карту движений и других свойств наблюдаемых объектов [1].У ESO 137-001 отнимают сырье с помощью процесса, называемого зачисткой под давлением, который происходит, когда объект движется с высокой скоростью через жидкость или газ.
Это похоже на то, как воздух сдувает собаку за шерсть, когда она высунула голову из окна движущейся машины. В этом случае газ является частью огромного облака очень тонкого горячего газа, которое окружает скопление галактик, в которое падает ESO 137-001 со скоростью несколько миллионов километров в час [2].Галактика лишается большей части своего газа — топлива, необходимого для создания следующих поколений молодых голубых звезд. ESO 137-001 находится в процессе перестройки галактики и превращается из голубой богатой газом галактики в бедную газом красную.
Ученые предполагают, что наблюдаемый процесс поможет разгадать давнюю научную загадку.«Одна из основных задач современной астрономии — выяснить, как и почему галактики в скоплениях эволюционируют из синего в красный за очень короткий период времени», — говорит Фумагалли. «Уловка галактики, когда она переключается с одной на другую, позволяет нам исследовать, как это происходит».
Однако наблюдение за этим космическим зрелищем — нелегкий подвиг. Скопление Норма расположено близко к плоскости нашей галактики, Млечного Пути, поэтому оно скрыто за обильным количеством галактической пыли и газа.С помощью MUSE, установленного на одном из 8-метровых телескопов VLT в обсерватории Паранал в Чили, ученые смогли не только обнаружить газ в галактике и вокруг нее, но и увидеть, как он движется.
Новый инструмент настолько эффективен, что одного часа наблюдений было достаточно для получения изображения галактики с высоким разрешением, а также распределения и движения ее газа.Наблюдения показывают, что окраина ESO 137-001 уже полностью лишена газа. Это результат того, что кластерный газ, нагретый до миллионов градусов, выталкивает более холодный газ из ESO 137-001, когда он движется к центру кластера.
Сначала это происходит в спиральных рукавах, где звезды и материя разбросаны более тонко, чем в центре, и гравитация имеет относительно слабое влияние на газ. Однако в центре галактики гравитационное притяжение достаточно велико, чтобы продержаться дольше в этом космическом перетягивании каната, и газ все еще наблюдается.В конце концов, весь галактический газ будет унесен яркими полосами за ESO 137-001 — явными остатками этого драматического ограбления. Газ, оторванный от галактики, смешивается с горячим газом скопления, образуя великолепные хвосты, простирающиеся на расстояние более 200 000 световых лет.
Команда внимательно изучила эти потоки газа, чтобы лучше понять турбулентность, создаваемую взаимодействием.Удивительно, но новые наблюдения MUSE этого газового шлейфа показывают, что газ продолжает вращаться так же, как и галактика, даже после того, как был унесен в космос. Кроме того, исследователям удалось определить, что вращение звезд в ESO 137-001 остается неизменным.
Это является дополнительным доказательством того, что газ скоплений, а не гравитация, ответственен за разрушение галактики [3].Маттео Фоссати (Universitats-Sternwarte Munchen и Max-Planck-Institut fur extraterrestrische Physik, Гархинг, Германия) и соавтор статьи заключает: «С подробностями, раскрытыми MUSE, мы приближаемся к полному пониманию происходящих процессов. в таких столкновениях. Мы видим движение галактики и газа в деталях — то, что было бы невозможно без нового и уникального инструмента MUSE.
Эти и будущие наблюдения помогут нам лучше понять, что движет эволюцией галактик ".[1] MUSE — первый большой интегральный спектрограф поля, когда-либо установленный на 8-метровом телескопе. Для сравнения, предыдущие исследования ESO 137-001 собрали не более 50 спектров.
[2] Космический телескоп Хаббла НАСА / ЕКА предоставил впечатляющее изображение этого объекта, но, в отличие от MUSE, не может выявить движения материала.[3] Если бы гравитация сыграла роль в процессе разрыва, исследователи ожидали бы увидеть разрушения в галактике.