Колесо телеги Галактика - Cartwheel Galaxy

Колесо телеги Галактика
Колесо тележки Galaxy.jpg
На этом изображении показана галактика Колесо тележки, видимая с космического телескопа Хаббла.
Данные наблюдений ( эпоха J2000 )
Созвездие Скульптор
Прямое восхождение 00 ч 37 м 41,1 с
Склонение −33 ° 42 ′ 59 ″
Красное смещение 9050 ± 3 км / с
Расстояние 500 Mly (150 Мпк )
Видимая звездная величина  (V) 15,2
Характеристики
Тип S pec (кольцо)
Размер ~ 130000 св. Лет (диаметр)
Видимый размер  (V) 1′.1 × 0′.9
Примечательные особенности Форма кольца
Прочие обозначения
MCG-06-02-022a, PGC 2248

Колесо Галактика (также известная как ESO 350-40 или PGC 2248 ) представляет собой линзовидная галактики и кольцо галактика около 500 миллионов световых лет от Земли в созвездии Скульптора . Его диаметр составляет 150 000 световых лет, а его масса составляет примерно 2,9–4,8 × 10 9 масс Солнца ; его внешнее кольцо имеет круговую скорость 217 км / с .

Он был открыт Фрицем Цвикки в 1941 году. Цвикки считал свое открытие «одной из самых сложных структур, ожидающих своего объяснения на основе звездной динамики».

Оценка размера галактики привела к 150 000 световых лет , что на умеренную величину меньше, чем Млечный Путь .

Большая галактика Cartwheel является доминирующим членом группы галактик Cartwheel, которая состоит из четырех физически связанных спиральных галактик. Три спутника упоминаются в нескольких исследованиях как G1 - меньшая неправильная синяя Магелланова спираль, G2 - желтая компактная спираль с приливным хвостом и G3 - более удаленная спираль, часто наблюдаемая на изображениях с широким полем зрения.

Структуры

Отмечается, что структура галактики Cartwheel чрезвычайно сложна и сильно нарушена. Колесо тележки состоит из двух колец - внешнего синего кольца, места массивного звездообразования из-за сжатия газа и пыли, и внутреннего желтого нуклеинового кольца, окружающего 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, как было показано, не связаны друг с другом и, следовательно, представляют собой разные структуры.

Эволюция

Захватывающее лобовое столкновение двух галактик видно в этом NASA Hubble Space Telescope полноцветный образ Cartwheel Галактики.

Галактика когда-то была нормальной спиральной галактикой, прежде чем она, по-видимому, претерпела лобовое столкновение в стиле «яблочко» с меньшим компаньоном примерно за 2-300 миллионов лет до того, как мы видим систему сегодня. 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 центра, более яркую часть. Можно отметить, что галактика начинает принимать форму нормальной спиральной галактики с рукавами, расходящимися от центрального ядра. Эти руки часто называют «спицами» колес телеги.

В качестве альтернативы, модель, основанная на гравитационной неустойчивости Джинса как осесимметричных (радиальных), так и неосесимметричных (спиральных) возмущений силы тяжести малой амплитуды, допускает связь между растущими сгустками вещества и гравитационно нестабильными осесимметричными и неосесимметричными волнами, которые принимают вид кольца. и спицы. Однако, основываясь на данных наблюдений, эта теория эволюции кольцевой галактики, похоже, неприменима 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), как известно, связан с группой через хвост HI, 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 его 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. Свидетельство этого можно увидеть в медуз Галактике и комета Галактике , которая в настоящее время находится типом гравитационного эффекта , называемого давлением набегающего зачистки и другие галактик с приливными хвостами и звездами , образующих звездные потоками , связанные с столкновениями и слияниями. Раздавливание под давлением барана почти всегда вызывает доминирующие хвосты газа HI, когда галактика падает в скопление галактик, в то время как слияния и столкновения, такие как колесо телеги, часто создают доминирующие хвосты, поскольку гравитация виновной галактики притягивает и притягивает газ галактики-жертвы в направление движения виновников.

Ожидается, что существующая структура колеса телеги разрушится 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 того, как процесс падения завершится, и спиральные волны плотности получат шанс реформироваться. Это возможно только в том случае, если спутники G1, G2 и G3 остаются на расстоянии и не подвергаются дополнительному столкновению с колесом тележки.

Источники рентгеновского излучения

Галактика Cartwheel в различных спектрах света ( рентгеновском , ультрафиолетовом , видимом и инфракрасном ). Изображение объединяет данные четырех различных космических обсерваторий: рентгеновской обсерватории Чандра (фиолетовый), Galaxy Evolution Explorer (ультрафиолетовый / синий), космического телескопа Хаббла (видимый / зеленый) и космического телескопа Спитцера (инфракрасный / инфракрасный). красный). Изображение составляет 160 угловых секунд в поперечнике. РА 00 ч 37 мин 41,10 с декабря -33 ° 42 '58.80 "в Скульпторе . Авторы и права: НАСА / Лаборатория реактивного движения / Калтех / П. Эпплтон и др. Рентген: NASA / CXC / A.Wolter & G.Trinchieri et al.

Необычная форма галактики Колесо тележки может быть связана со столкновением с галактикой меньшего размера, например, в нижнем левом углу изображения. Самая последняя вспышка звезды (звездообразование из-за волн сжатия) осветила обод колеса тележки, диаметр которого больше, чем у Млечного Пути. Звездообразование в галактиках со вспышками звездообразования , таких как Галактика Колесо тележки, приводит к образованию больших и чрезвычайно ярких звезд. Когда массивные звезды взрываются как сверхновые , они оставляют после себя нейтронные звезды и черные дыры . У некоторых из этих нейтронных звезд и черных дыр есть близлежащие звезды-компаньоны , и они становятся мощными источниками рентгеновского излучения, поскольку они отталкивают материю от своих спутников (также известных как сверх- и сверхсветовые источники рентгеновского излучения). 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.

использованная литература

внешние ссылки