Deep Inside a Giant: ตอนที่ 2 - Centaurus A โดย Mike Sidonio

Pin
Send
Share
Send

ภาพแรกของพวกเราในความซับซ้อนของ Centaurus A คือภาพใหญ่ หนึ่งในคุณสมบัติที่เด่นชัดที่สุดคือเลนฝุ่นกลางซึ่งเป็นบวกกับเสียงแตกของดวงตา ขอให้ระวังการแผ่รังสีและเข้าใกล้ ...

ในทุก ๆ ภาพที่นำเสนอของ Centaurus A หนึ่งในคุณสมบัติที่น่าทึ่งที่สุดคือเลนกลาง สำหรับสายตามนุษย์ฝุ่นเป็นสิ่งกีดขวางซึ่งขัดขวางแสงดาวและสิ่งที่อยู่เหนือกว่า แต่สำหรับกล้องการเปลี่ยนเป็นความยาวคลื่นสีแดงช่วยให้เรามองเห็นสิ่งที่เกินขอบเขต ผ่านการควบคุมและการกรองอย่างระมัดระวังการปล่อยสีแดงจากก๊าซไอออไนซ์ที่เส้น H-alpha จะปรากฏขึ้นและบริเวณสีน้ำเงินของการก่อตัวดาวฤกษ์ตลอดฤดูใบไม้ผลิของเลนฝุ่นสู่ชีวิต จากการศึกษาของปี 2000 โดย Wild และ Eckart “ สื่อระหว่างดวงดาวของ Centaurus A (NGC 5128) ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาโดยใช้เส้นโมเลกุลส่วนใหญ่ติดตามก๊าซความหนาแน่นต่ำถึงปานกลาง ปริมาณและการกระจายของแก๊สโมเลกุลหนาแน่นนั้นไม่เป็นที่รู้จักมากนัก ที่นี่เรานำเสนอข้อมูลมิลลิเมตรใหม่ของการเปลี่ยนผ่านการหมุนและได้รับสเปคตรัมของการปล่อยซึ่งติดตามก๊าซโมเลกุลหนาแน่นที่ใจกลางและตามเลนฝุ่นสำคัญที่ตำแหน่งออฟเซ็ต เราพบว่า Centaurus A และทางช้างเผือกเปรียบได้กับความส่องสว่างในแนวเดียวกัน อย่างไรก็ตามต่อนิวเคลียสสัดส่วนของก๊าซโมเลกุลหนาแน่นที่วัดผ่านอัตราส่วนความส่องสว่างของเส้นรวมถึงประสิทธิภาพการก่อตัวดาวฤกษ์นั้นเทียบได้กับกาแลคซีอินฟราเรดที่ส่องสว่างเป็นพิเศษ (ULIRGs) ภายในเลนฝุ่นนิวเคลียร์และ Centaurus A โดยรวมปริมาณเหล่านี้อยู่ระหว่าง ULIRGs และกาแลคซีส่องสว่างแบบปกติและอินฟราเรด นี่แสดงว่าส่วนใหญ่ของความส่องสว่าง FIR ของ Centaurus A นั้นเกิดขึ้นในภูมิภาคที่มีโมเลกุลก๊าซหนาแน่นมากและมีประสิทธิภาพในการก่อตัวดาวฤกษ์สูง”

ภูมิภาคที่ก่อตัวดาวฤกษ์มีประสิทธิภาพสูง…ใช่แน่นอน พื้นที่สีฟ้าสดใสที่คุณเห็นตามขอบนั้นเป็นกระจุกดาวดวงใหม่ การควบรวมกิจการเหนี่ยวนำให้เกิด การก่อตัวดาว ...

คุณเห็นไหมว่าทำไมฝุ่นใน Centaurus A ถึงส่งเสียงกรีดร้อง? โดยปกติการก่อตัวของดาวเกิดขึ้นในส่วนที่หนาแน่นของเมฆโมเลกุล…ยุบตัวลงในลูกบอลพลาสมาเพื่อก่อตัวดาว แต่ตามงานของ Martig และ Bournaud “ การก่อตัวดาวในกาแลคซีเป็นส่วนหนึ่งที่ขับเคลื่อนโดยการควบรวมกาแลคซี ที่ Redshift ต่ำกิจกรรมการก่อตัวดาวฤกษ์จะต่ำในสภาพแวดล้อมที่มีความหนาแน่นสูงเช่นกลุ่มและกระจุกดาวและกิจกรรมการก่อตัวดาวฤกษ์ของกาแลคซีเพิ่มขึ้นเมื่อแยกออกจากกัน สัมพันธภาพความหนาแน่นของการก่อตัวดาวฤกษ์นี้ถูกสังเกตว่ากลับด้านที่ z ~ 1 ซึ่งไม่ได้อธิบายโดยแบบจำลองเชิงทฤษฎีจนถึงปัจจุบัน เราศึกษาอิทธิพลของสนามคลื่นของกลุ่มกาแลคซีหรือกลุ่มที่มีต่อกิจกรรมการก่อตัวดาวฤกษ์ของการรวมกาแลคซีโดยใช้การจำลองร่างกาย N รวมถึงการเปลี่ยนแปลงของแก๊สและการก่อตัวดาว เราพบว่าการก่อตัวของดาวฤกษ์จากการควบรวมกิจการนั้นมีความเคลื่อนไหวมากขึ้นในบริเวณใกล้เคียงของโครงสร้างทางดาราศาสตร์ดังกล่าวเมื่อเทียบกับการรวมตัวในสนาม สนามน้ำขึ้นน้ำลงขนาดใหญ่สามารถปรับปรุงกิจกรรมของกาแลคซีในโครงสร้างของจักรวาลที่หนาแน่นและควรมีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ redshift สูงก่อนที่กระบวนการดับจะมีผลในบริเวณที่หนาแน่นที่สุด”

แต่… แต่จะเกิดอะไรขึ้นถ้าคุณมีกาแลคซีซึ่งก่อให้เกิดการก่อตัวดาวฤกษ์จากนั้นมันจะเกิดขึ้นเมื่อรวมกับกาแลคซีอื่นในเวลาเดียวกัน Aaaaah ... คุณกำลังเริ่มเห็นแสงสว่างใช่ไหม กาแลคซีที่ถูกรวมเข้ากับ NGC 5128 นั้นถูกกระตุ้นให้เกิดการก่อตัวดาวฤกษ์จากนั้นก็รวมกับ Centaurus A และมีสิ่งใหม่เกิดขึ้น มาดูผลงานของเป็งและฟอร์ดว่า:“ ลำธารดวงดาวในกาแลคซีรัศมีเป็นผลสืบเนื่องตามธรรมชาติของประวัติศาสตร์การรวมตัวและการเพิ่มขึ้น เรานำเสนอหลักฐานเกี่ยวกับกระแสน้ำวนของดาวฤกษ์อายุน้อยในกาแลคซีทรงกลมยักษ์ที่ใกล้ที่สุดคือ NGC 5128 (Centaurus A) การใช้แผนที่สี UBVR แบบออปติคอลการกำบังแบบไม่ชัดและการปรับสมดุลฮิสโตแกรมแบบปรับตัวเราตรวจพบส่วนโค้งสีน้ำเงินในส่วนทางตะวันตกเฉียงเหนือของกาแลคซีที่ติดตามวงรีบางส่วนด้วยจุดศูนย์กลาง 8 kpc เรายังรายงานการค้นพบของกระจุกดาวอายุน้อยจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับส่วนโค้ง กระจุกที่สว่างที่สุดของกระจุกดาวเหล่านี้ได้รับการยืนยันทางสเปกโทรสโกปีมีอายุ 350 Myr และอาจเป็นกระจุกดาวทรงกลม มีความเป็นไปได้ว่าอาร์คนี้ซึ่งแตกต่างจากระบบเปลือกโดยรอบและดาวฤกษ์ที่เกี่ยวข้องกับเจ็ทเล็ก ๆ ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือเป็นกระแสดาวฤกษ์ที่กระจัดกระจายอยู่ในวงโคจรรอบกาแลคซี ทั้งอายุที่ได้รับจากสีออปติคัลรวมของกระแสและช่วงเวลาการหยุดชะงักของกระแสมีค่า 200-400 Myr เราเสนอว่าดาวฤกษ์อายุน้อยดวงนี้ก่อตัวขึ้นเมื่อกาแลคซีที่ผิดปกติหรือชิ้นส่วนก๊าซขนาดใกล้เคียงเกิดการระเบิดของการก่อตัวดาวฤกษ์อย่างเป็นชิ้นเป็นอันเมื่อมันตกลงสู่ NGC 5128 และถูกรบกวน 300 Myr ที่ผ่านมา กลุ่มดาวและกลุ่มดาวในลำธารนี้จะสลายตัวและกลายเป็นส่วนหนึ่งของร่างกายหลักของ NGC 5128 ซึ่งชี้ให้เห็นว่าดาวแคระที่อุดมด้วยก๊าซมีบทบาทในการสร้างรัศมีของดาวฤกษ์และระบบกระจุกดาวทรงกลม”

จำเป็นต้องพูดความคืบหน้าใน Centaurus A นั้นค่อนข้างน่าตกใจใช่ไหม และแก๊สที่น่าตกใจคือสิ่งที่สำคัญ John Graham กล่าว “ หลักฐานจากการสังเกตสำหรับการก่อตัวดาวฤกษ์ที่เกิดจากการกระแทกนั้นพบได้ในกลีบคลื่นวิทยุภาคตะวันออกเฉียงเหนือของกาแลคซีทางวิทยุ Centaurus A (NGC 5128) ที่อยู่ใกล้เคียง เมฆก๊าซที่ตรวจพบเมื่อไม่นานมานี้ใน H i ได้รับผลกระทบจากไอพ่นวิทยุที่อยู่ติดกันจนถึงระดับที่การยุบตัวของเมฆถูกกระตุ้น มีการสังเกตเมฆและเส้นใยของก๊าซไอออไนซ์ที่อยู่ใกล้กับอินเทอร์เฟซของก้อนเมฆเอชไอและเจ็ตวิทยุ ความเร็วในการแสดงเหล่านี้ครอบคลุมมากกว่า 550 กม. s1 ความเข้มของเส้นในสเปกตรัมของพวกมันเป็นลักษณะของต้นกำเนิดที่เกี่ยวข้องกับการกระแทกด้วย [N ii] และ [S ii] ที่สัมพันธ์กับHα อัตราส่วนเส้น [O iii] / Hαบ่งชี้ว่ามีช่วงกว้างของการกระตุ้นที่ไม่สัมพันธ์กับความเร็ว ความแตกต่างจากองค์ประกอบนี้คือกลุ่มของสี่ภูมิภาค H II ที่เห็นได้ชัดซึ่งตื่นเต้นกับดาวอายุน้อยที่ฝังตัวอยู่และมีความเร็วใกล้เคียงกับเมฆ H H มาก การก่อตัวดาวฤกษ์จะดำเนินต่อไปตราบเท่าที่เมฆก๊าซยังคงอยู่ใกล้กับเจ็ตวิทยุ กลุ่มดาวสีน้ำเงินที่หลวมในพื้นที่นั้นได้รับการแก้ไขเพียงเพราะ NGC 5128 อยู่ใกล้มาก การรายงานส่วนขยายสีฟ้าจาง ๆ และขนนกในแบบอะนาล็อกที่อยู่ไกลกว่าอาจมีต้นกำเนิดที่คล้ายกัน”

ดังนั้นตอนนี้เรามีทุกสิ่งที่เราได้เรียนรู้ลึกลงไปในยักษ์นี้ มีอะไรอีกบ้างที่เราควรรู้ก่อนที่เราจะจากส่วนนี้ไป? โอ้คุณรู้ไหม…หลุมดำมวลมหาศาลที่มีมวลประมาณ 200 ล้านเท่ามวลดวงอาทิตย์ของเราเอง

เมื่อใช้วิสัยทัศน์อินฟราเรดของฮับเบิลตอนนี้นักดาราศาสตร์สามารถเห็นดิสก์ก๊าซร้อนเอียงไปในทิศทางที่แตกต่างจากทิศทางของเจ็ตซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ของหลุมดำ เป็นที่เชื่อกันว่าอาจเป็นเพราะการควบรวมกิจการครั้งล่าสุดและดิสก์ยังไม่สอดคล้องกับการหมุนหรือกาแลคซีอาจยังคงเล่นสงครามชักเย่อ Ethan Schrier แห่ง STSCI กล่าวว่า“ หลุมดำนี้กำลังทำสิ่งของมันเอง นอกเหนือจากการได้รับน้ำมันเชื้อเพลิงใหม่จากกาแลคซีที่ถูกกลืนกินมันอาจจะไม่สนใจส่วนที่เหลือของกาแลคซีและการชนกัน เราพบสถานการณ์ที่ซับซ้อนของดิสก์ภายในดิสก์ภายในดิสก์ซึ่งทั้งหมดชี้ไปในทิศทางที่แตกต่างกัน” ส่วนที่น่าประหลาดใจที่สุดของทั้งหมดคือหลุมดำอาจเป็นไปได้ว่าเป็นการรวมตัวของหลุมดำสองตัวที่เป็นอิสระ! นี่คือเหตุผลว่าทำไมจึงมีควาซาร์ที่ดังมาจากแกนวิทยุด้วย? ในฐานะที่เป็นกาแลคซีทางวิทยุมันจะปลดปล่อยพลังงานทางวิทยุของทางช้างเผือก 1,000 เท่าในรูปแบบของ lobes radio bi-directional lobes ที่ขยาย 800,000 ปีแสงสู่อวกาศระหว่างอวกาศ คาดเดาสิ่งที่ ... มีทฤษฎีเกี่ยวกับเรื่องนั้นด้วย

ตามที่ Saxton, Sutherland และ Bicknell แหล่งวิทยุนั้นอาจเป็นฟองพลาสม่า:“ เราจำลองพูกลางคลื่นวิทยุเหนือของ Centaurus A (NGC 5128) เป็นฟองลอยตัวของพลาสมาที่ถูกปล่อยโดยเจ็ทที่เคลื่อนไหวเป็นช่วง ๆ ขอบเขตของการเพิ่มขึ้นของฟองและสัณฐานวิทยาของมันบ่งบอกว่าอัตราส่วนของความหนาแน่นของมันต่อ ISM ที่อยู่โดยรอบนั้นน้อยกว่า 10 ^ {- 2} สอดคล้องกับความรู้ของเราเกี่ยวกับไอพ่น extragalactic และการเข้าไปน้อยที่สุดในกลีบคลื่นวิทยุ ด้วยการใช้สัณฐานวิทยาของกลีบเพื่อเริ่มต้นการเพิ่มขึ้นของมันผ่านบรรยากาศของ Centaurus A เราสรุปได้ว่าฟองได้เพิ่มขึ้นประมาณ 140Myr มาตราส่วนเวลานี้สอดคล้องกับที่เสนอโดย Quillen และคณะ (1993) สำหรับการจ่ายก๊าซหลังการควบรวมกิจการลงในดิสก์ขนาดใหญ่ที่สังเกตเห็นในปัจจุบันใน NGC 5128 แสดงให้เห็นถึงการเชื่อมต่อที่แข็งแกร่งระหว่างการจัดตั้งการปล่อยคลื่นวิทยุล่าช้าและการควบรวม NGC 5128 กับกาแลคซีที่มีก๊าซขนาดเล็ก สิ่งนี้ชี้ให้เห็นถึงการเชื่อมต่อสำหรับกาแลคซีวิทยุโดยทั่วไประหว่างการควบรวมและการเริ่มต้นของการปล่อยคลื่นวิทยุล่าช้า ในแบบจำลองของเราพื้นที่ปล่อยรังสีเอกซ์ยาวที่ค้นพบโดย Feigelson et al. (1981) ส่วนหนึ่งที่เกิดขึ้นพร้อมกับกลีบกลางตอนเหนือเป็นก๊าซความร้อนที่มีต้นกำเนิดจาก ISM ใต้ฟองสบู่และได้รับการยกและบีบอัด "เครื่องบินเจ็ทขนาดใหญ่" ปรากฏในภาพวิทยุของ Morganti และคณะ (1999) อาจเป็นผลมาจากการไล่ระดับความดันเดียวกันที่ทำให้ก๊าซความร้อนเพิ่มขึ้นทำหน้าที่ในพลาสมาที่มีน้ำหนักเบามากหรืออาจเป็นตัวแทนของเจ็ทที่ไม่ได้ปิดตัวเองอย่างสมบูรณ์เมื่อกลีบกลางทางตอนเหนือเริ่มลอยตัว เราเสนอว่านอตสายการปล่อยที่อยู่ติดกัน ("เส้นใยด้านนอก") และภูมิภาคที่ก่อตัวดาวฤกษ์เป็นผลมาจากความไม่สงบโดยเฉพาะอย่างยิ่งลำต้นความร้อนที่เกิดจากฟองที่เคลื่อนที่ผ่านบรรยากาศที่ขยายตัวของ NGC 5128 "

และตอนนี้คุณก็รู้เพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับสิ่งที่อยู่ลึกเข้าไปในยักษ์ ...

ขอบคุณมากสำหรับสมาชิก AORAIA, Mike“ Strongman” Sidonio สำหรับการใช้ภาพที่น่าทึ่งนี้

Pin
Send
Share
Send

ดูวิดีโอ: How to get Inside Giant's Deep Ocean Depths (อาจ 2024).