Trzy zdjęcia z należącego do NASA Kosmicznego Teleskopu Spitzera ukazują parę galaktyk w trakcie zderzenia. Chociaż teraz wydają się one odrębnymi skupiskami, grawitacja cały czas zbliża je do siebie i wkrótce uformują nową, większą galaktykę. Niektóre z nich czekają miliardy lat rozwoju, jednak dla innych łączenie się zainicjuje proces, który doprowadzi do zatrzymania procesu tworzenia nowych gwiazd i przedwczesnej śmierci galaktyk.

Zaledwie kilka procent galaktyk w pobliskim wszechświecie zderza się ze sobą, ale zdarzało się to częściej sześć do dziesięciu miliardów lat temu. Proces ten miał głęboki wpływ na wygląd współczesnego wszechświata w skali galaktycznej. Od ponad dziesięciu lat naukowcy pracujący w projekcie GOALS (Great Observatories All-sky LIRG Survey) szczegółowo badają zderzenia galaktyk. Następnie wykorzystują pozyskane dane, by symulować wcześniejszy okres istnienia wszechświata.

Na zdjęciach różne kolory odpowiadają różnym długościom fali podczerwonych, których ludzkie oko nie rejestruje. Kolor niebieski odpowiada fali o długości 3,6 mikrometra, a zielony — 4,5 μm. Światło o tych długościach jest emitowane w dużych ilościach przez gwiazdy. Z kolei czerwony odpowiada 8 μm, czyli falom pochodzącym głównie od pyłu.

Fotografia ukazuje dwie łączące się galaktyki, NGC 7752 (większa) i NGC 7753 (mniejsza), razem znane jako Arp 86. Kolory na zdjęciu odpowiadają różnym długościom fali (patrz: tekst artykułu).

Jedną z głównych przyczyn zatrzymania procesu powstawania gwiazd w zderzających się galaktykach jest supermasywna czarna dziura — ważąca miliony, a nawet miliardy mas Słońca — znajdująca się w środku większości galaktyk. Podczas zderzenia galaktyk pył i gaz jest ściągany w centrum galaktyki, gdzie napędza proces tworzenia gwiazd i jednocześnie powiększa czarną dziurę.

Jednakże ten nagły wzrost aktywności może stworzyć niestabilne środowisko. Fale uderzeniowe i silne wiatry tworzone przez czarną dziurę mogą rozejść się po galaktyce, wystrzeliwując w kosmos ogromne ilości gazu i hamując formowanie się gwiazd. Odpowiednio silne i częste wyrzuty mogą całkowicie pozbawić galaktykę z możliwości tworzenia nowych gwiazd.

Związek pomiędzy zderzeniami galaktyk, kreacją gwiazd i czarnymi dziurami jest bardzo skomplikowany i naukowcy wciąż starają się go w pełni zrozumieć. Jedna z nowo powstałych galaktyk jest obiektem szczegółowych badań z pomocą teleskopów Kecka na Hawajach, z których pomocą naukowcy z GOALS poszukują galaktycznych fal uderzeniowych powodowanych przez aktywne jądro galaktyki — bardzo jasny obiekt napędzany supermasywną czarną dziurą wchłaniającą otaczającą ją materię. Brak śladów po uderzeniach sugeruje, że wpływ aktywnego jądra galaktyki na kształt wzrostu galaktyki podczas zderzenia może być bardziej skomplikowany, niż przypuszczano.

Na zdjęciu widać dwie łączące się galaktyki znane jako Arp 302 lub VV 340. Podobnie jak przy poprzedniej fotografii różne kolory odpowiadają różnym długościom fali podczerwonych (patrz: tekst artykułu).

Zderzenia galaktyk w pobliskim wszechświecie są wyjątkowo jasne dla teleskopów podczerwonych, takich jak Spitzer. Badania GOALS polegały również na danych pochodzących od innych kosmicznych obserwatoriów, w tym należących do NASA teleskopów Hubble’a i Chandra, teleskopu Herschela będącego własnością ESA, oraz naziemnych placówek, w których skład wchodzą Obserwatorium Kecka, Very Large Array i ALMA (Atacama Large Millimeter Array).

Więcej informacji o programie GOALS można znaleźć pod tym linkiem.

Source :

NASA

Autor

Grzegorz Grygorczyk