เครดิตภาพ: จันทรา
ภาพใหม่จากหอดูดาวจันทราเอ็กซ์เรย์แสดงกาแลคซีไกลโพ้นที่เคยดูเหมือนทางช้างเผือกของเราชนเข้ากับกาแลคซีกลุ่มละ 7.5 ล้านกิโลเมตรต่อชั่วโมง พลังของการชนนี้รุนแรงมากจนไฮโดรเจนในดาราจักรถูกถอดออกเหลือเพียงแขนกังหันที่เป็นโครงกระดูกเท่านั้น หากปราศจากไฮโดรเจนการก่อตัวดาวดวงใหม่ในกาแลคซีก็หยุดลง แม้ว่าจะเคยมีการปะทะกันของกาแลคซีมาก่อน แต่นี่เป็นสิ่งที่รวดเร็วและรุนแรงที่สุดเท่าที่เคยเห็นมา
กาแลคซีซึ่งเคยเป็นเหมือนทางช้างเผือกของเรากำลังถูกทำลายอย่างต่อเนื่องเป็นระยะทางยาว 200,000 ปีแสงในขณะที่มันพุ่งไปที่ 4.5 ล้านไมล์ต่อชั่วโมงผ่านใจกลางกาแลคซีไกลโพ้น ในการชนที่รุนแรงอย่างผิดปกตินี้กับก๊าซกระจุกดาวล้อมรอบกาแลคซีจะถูกดึงลงไปที่แขนกังหันที่มีโครงกระดูกเนื่องจากมันถูกปลดปล่อยจากไฮโดรเจนสดเพื่อสร้างดาวดวงใหม่
การตายก่อนวัยอันควรของกาแลคซีกำลังเสนอเบาะแสใหม่ในการแก้ปริศนาที่เกิดขึ้นกับกาแลคซีกังหันในจักรวาลที่มีความรุนแรง มุมมองของเอกภพยุคแรกแสดงให้เห็นว่ากาแลคซีกังหันมีอยู่มากมายในกระจุกกาแลคซีที่มีอยู่มากมาย แต่ดูเหมือนว่าพวกเขาจะหายตัวไปในช่วงเวลาแห่งจักรวาล ที่ไหน "ศพที่หายไป" เหล่านี้หายไปไหน?
นักดาราศาสตร์กำลังใช้กล้องโทรทรรศน์และเทคนิคการวิเคราะห์ที่หลากหลายเพื่อทำการสำรวจสไตล์ CSI หรือ Crime Scene Investigator เพื่อดูว่าเกิดอะไรขึ้นกับกาแลคซีนี้ในบริเวณใกล้เคียงของกระจุกดาว “ เป็นกรณีที่ชัดเจนเกี่ยวกับการโจมตีของกาแลคซีและแบตเตอรี่” William Keel จากมหาวิทยาลัยอลาบามากล่าว “ นี่เป็นครั้งแรกที่เรามีชุดผลลัพธ์เต็มรูปแบบจากเทคนิคที่แตกต่างกันดังกล่าวซึ่งแสดงให้เห็นถึงอาชญากรรมที่เกิดขึ้นและวิธีการทำงาน”
กระดูกงูและเพื่อนร่วมงานกำลังจัดทำ "หลักฐานทางนิติวิทยาศาสตร์" ของชีวิตหลังกาแลคซีในชุดของการนำเสนอในวันนี้ที่แอตแลนต้ากาในการประชุมที่ 203 ของสมาคมดาราศาสตร์อเมริกัน นักดาราศาสตร์ได้รวบรวมหลักฐานโดยการรวมการสังเกตการวินิจฉัยที่หลากหลายจากกล้องโทรทรรศน์ซึ่งวิเคราะห์ลักษณะที่ปรากฏของกาแลคซีในเอกซเรย์แสงและแสงวิทยุ การสำรวจแบบขนานที่ความยาวคลื่นต่างๆติดตามว่าดาวก๊าซและฝุ่นถูกโยนไปรอบ ๆ และฉีกขาดจากกาแลคซีที่เปราะบางเรียกว่า C153 แม้ว่ากาแลคซี "ที่ทุกข์" ดังจะเคยเห็นมาก่อนการตายของคนนี้นั้นรวดเร็วและรุนแรงผิดปกติ กาแลคซีเป็นกลุ่มของกาแลคซีที่กระแทกเข้ากับกระจุกดาวอื่นเมื่อประมาณ 100 ล้านปีก่อน กาแล็กซี่นี้ใช้ความรุนแรงของการเต้นขณะที่มันตกลงไปตามวิถีโคจรผ่านแกนกลางที่หนาแน่นของกระจุกดาวที่ปะทะกัน
“ สิ่งนี้ช่วยอธิบายการแผ่รังสีเอ็กซ์เรย์และวิทยุที่แปลกประหลาดที่เราเห็น” กระดูกงูกล่าว “ กาแลคซีเป็นห้องปฏิบัติการสำหรับศึกษาว่าก๊าซสามารถถูกแยกออกไปได้อย่างไรเมื่อมันบินผ่านแก๊สคลัสเตอร์ร้อนปิดดาวฤกษ์และเปลี่ยนกาแลคซี”
คำแนะนำแรกของการทำร้ายร่างกายกาแลคซีในกลุ่มนี้เกิดขึ้นในปี 1994 เมื่อกล้องโทรทรรศน์วิทยุอาเรย์ขนาดใหญ่ใกล้โซคอร์โร, นิวเม็กซิโกตรวจพบจำนวนกาแลคซีวิทยุที่ผิดปกติในกระจุกดาวเรียกว่า Abell 2125 แหล่งวิทยุติดตามทั้งการก่อตัวดาวฤกษ์ หลุมดำในกระจุกกาแลคซี การสำรวจทางวิทยุยังแสดงให้เห็นว่า C153 โดดเด่นจากกาแลคซีแห่งอื่นในฐานะแหล่งวิทยุที่ทรงพลังเป็นพิเศษ
ทีมของกระดูกงูเริ่มโปรแกรมการสังเกตการณ์เพิ่มเติมเพื่อเปิดเผยรายละเอียดเกี่ยวกับกาแลคซี “ สิ่งนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อดูว่าการเชื่อมต่ออาจเกิดขึ้นระหว่างเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในการรวมกลุ่มของคลัสเตอร์ 10 ล้านปีแสงและเกิดอะไรขึ้นภายในกาแลคซีแต่ละแห่ง” Keel กล่าว
การสำรวจเอ็กซ์เรย์จากดาวเทียม ROSAT (คำย่อสำหรับดาวเทียม Roentgen) แสดงให้เห็นว่ากระจุกดาวนั้นมีก๊าซฟาเรนไฮต์ 36 ล้านองศาฟาเรนไฮต์ (เคลวิน 20 ล้านองศา) จำนวนมหาศาลที่ห่อหุ้มกาแลคซี ก๊าซจะถูกรวมอยู่ในก้อนหลักสองก้อนแทนที่จะกระจายอย่างราบรื่นทั่วทั้งกระจุกเช่นเดียวกับกรณีทั่วไป
สิ่งนี้หนุนให้เกิดความสงสัยว่ากลุ่มกาแลคซีทั้งสองชนกันจริง ๆ ในช่วงกลางถึงปลายปี 1990 นักดาราศาสตร์ได้หันกล้องโทรทรรศน์มาลล์ 4 เมตรและกล้องโทรทรรศน์ WIYN 3.5 เมตรที่ Kitt Peak National Observatory บนกระจุกดาวเพื่อวิเคราะห์แสงดาวผ่านสเปคโทรสโคป พวกเขาพบระบบการก่อตัวดาวฤกษ์จำนวนมากและแม้แต่หลุมดำกาแลคซีที่มีปฏิกิริยารุนแรงก็เกิดจากการชน กาแลคซีที่กำลังแตกสลาย C153 มีความโดดเด่นอย่างมากเมื่อกล้องโทรทรรศน์ KPNO ถูกใช้เพื่อถ่ายภาพกลุ่มสี
นักดาราศาสตร์จึงฝึกกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (HST) ของนาซ่าไปยัง C153 และแก้ไขรูปร่างที่แปลกประหลาด พวกเขาพบว่ากาแลคซีนั้นดูเป็นก้อนผิดปกติกับกระจุกดาวอายุน้อยจำนวนมากและมีฝุ่นที่ไม่เป็นระเบียบ นอกเหนือจากคุณสมบัติที่กระจัดกระจายในดิสก์ของกาแลคซี HST ยังแสดงให้เห็นว่าแสงที่หางนั้นส่วนใหญ่มาจากการก่อตัวดาวฤกษ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ซึ่งให้การเชื่อมโยงโดยตรงกับการแยกกาแลคซีเมื่อมันผ่านแกนกลางของกระจุก ก๊าซที่ถูกบีบอัดตามแนวขอบของกาแลคซีอย่างหิมะก่อนการไถทำให้เกิดเปลวไฟที่เกิดใหม่ในดาวฤกษ์ดวงใหม่ หลักฐานการก่อตัวดาวฤกษ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ก็มาจากสเปกตรัมของแสงที่ได้จากกล้องโทรทรรศน์ราศีเมถุนนอร์ทในฮาวาย สเปกตรัมช่วยให้นักวิจัยประมาณเวลาตั้งแต่การก่อตัวดาวฤกษ์ครั้งล่าสุด
ข้อสรุปนี้ได้รับการสนับสนุนเพิ่มเติมเมื่อกล้องโมเสกบนกล้องโทรทรรศน์ Mayall ของ Kitt Peak พบหางก๊าซที่ยาวมากซึ่งหลุดออกมาจากกาแลคซี เห็นได้ชัดว่าส่วนหางนั้นเกิดขึ้นจากพายุเฮอริเคนของดวงดาวที่พัดผ่านบริเวณที่เกิดดาวฤกษ์ใหม่และถูกพัดไปทางด้านหลังขณะที่กาแล็กซี่พุ่งผ่านก๊าซร้อนรอบ ๆ
การสำรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์ด้วยกล้องโทรทรรศน์ราศีเมถุนช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถก่อตัวดาวกระจาย พวกเขาพบว่า 90 เปอร์เซ็นต์ของแสงสีน้ำเงินของ C153 นั้นมาจากประชากรของดาวฤกษ์ที่มีอายุ 100 ล้านปี อายุนี้สอดคล้องกับช่วงเวลาที่กาแลคซีควรจะผ่านก๊าซที่หนาแน่นที่สุดในกระจุกดาว
การสำรวจทางสเปกโทรสโกปีของราศีเมถุนแสดงให้เห็นว่าดาวอยู่ในรูปแบบปกติของการโคจรรอบจุดศูนย์กลางตามปกติสำหรับกาแลคซีดิสก์ อย่างไรก็ตามมีเมฆก๊าซจำนวนมากที่เคลื่อนที่อย่างอิสระจากดวงดาว “ นี่เป็นเงื่อนงำสำคัญที่ว่ามีบางสิ่งที่เกินกว่าแรงโน้มถ่วงในการทำงานเนื่องจากดาวฤกษ์และก๊าซตอบสนองแบบเดียวกับกองกำลังแรงโน้มถ่วงล้วน ๆ ” Keel กล่าว “ อีกนัยหนึ่งก๊าซของกาแลคซีไม่รู้ว่าดาวกำลังทำอะไร”
หอดูดาวเอ็กซ์เรย์จันทราของนาซ่าค้นพบว่าเมฆเย็นที่ตรวจพบด้วยกล้องโทรทรรศน์ออปติคัลและคุณสมบัติวิทยุที่เกี่ยวข้องนั้นถูกฝังอยู่ในเส้นทางก๊าซขนาดใหญ่หลายล้านล้านองศา ข้อมูลของจันทราระบุว่าก๊าซร้อนนี้น่าจะถูกเสริมด้วยธาตุหนักโดยดาวกระจายและถูกขับออกจากกาแลคซีโดยการเคลื่อนที่ของเสียงเหนือเสียงผ่านเมฆก๊าซขนาดใหญ่กว่าที่แพร่กระจายคลัสเตอร์
การสำรวจเหล่านี้เป็นหลักฐานชี้ให้เห็นว่าแรงดัน ram ของก๊าซภายนอกในกระจุกดาวนั้นกำจัดก๊าซของกาแลคซีออกไป กระบวนการนี้ได้รับการตั้งสมมติฐานมานานแล้วเพื่ออธิบายวิวัฒนาการที่ถูกบังคับของกาแลคซีกระจุกดาว ผลที่ตามมาของมันมีหลายวิธี ตัวอย่างที่อยู่ใกล้เคียง ได้แก่ Sextet ของ Seyfert และ Quintan’s กลุ่มที่แคบซึ่งแสดงผลที่ตามมาของการชนที่ความเร็วสูง
กาแลคซี C153 ถูกกำหนดให้สูญเสียร่องรอยสุดท้ายของแขนกังหันของมันและกลายเป็นกาแลคซีประเภท S0 ที่มีลำตัวและกระพุ้งกลาง แต่ไม่มีโครงสร้างแขนกังหัน กาแลคซีประเภทนี้มีอยู่ทั่วไปในกระจุกกาแลคซีหนาแน่นที่เห็นในปัจจุบัน นักดาราศาสตร์วางแผนที่จะทำการสำรวจใหม่กับ Gemini อีกครั้งในปี 2004 เพื่อศึกษาพลวัตของก๊าซและดาวในหาง
สมาชิกในทีมวิทยาศาสตร์คือ William Keel (มหาวิทยาลัยอลาบามา), Frazer Owen (หอดูดาววิทยุดาราศาสตร์แห่งชาติ), Michael Ledlow (หอดูดาวราศีเมถุน) และ Daniel Wang (มหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์)
Marshall Flight Flight Center, Huntsville, Ala. เป็นผู้บริหารจัดการโครงการจันทราสำหรับสำนักงานวิทยาศาสตร์อวกาศสำนักงานใหญ่ขององค์การนาซ่าวอชิงตัน Northrop Grumman จากเรดอนโดบีชรัฐแคลิฟอร์เนียเดิมชื่อ TRW, Inc. เป็นผู้รับเหมาพัฒนาชั้นนำสำหรับหอดูดาว หอดูดาวดาราศาสตร์ฟิสิกส์สมิ ธ โซเนียนควบคุมวิทยาศาสตร์และการบินจากศูนย์เอ็กซ์เรย์จันทราในเคมบริดจ์
แหล่งต้นฉบับ: ข่าวจันทรา
