Gigantyczna kolizja galaktyk. Uderzenie z oszałamiającą prędkością

Kwintet Stephana znajduje się w konstelacji Pegaza. Jak wskazuje nazwa, jest to grupa pięciu galaktyk, choć wzajemne powiązania grawitacyjne dotyczą czterech z nich: NGC 7317, NGC 7318A, NGC 7318B oraz NGC 7319. Wizualnie do Kwintetu zaliczana jest również galaktyka NGC 7320, choć znajduje się ona 40 milionów lat świetlnych od nas, podczas gdy pozostałe składniki Kwintetu leżą w odległości około 290 milionów lat świetlnych.

Kwintet został odkryty w 1877 roku przez Édouarda Stephana. Badacze uważają, że cztery powiązane ze sobą galaktyki w dalekiej przyszłości utworzą jedną supergalaktykę. Niedawne obserwacje przy wykorzystaniu najnowocześniejszego spektrografu, który został zamontowany na William Herschel Telescop i razem tworzą William Herschel Telescope Enhaced Area Velocity Explorer (WEAVE) pokazały, że galaktyka NGC 7318b z prędkością 3,2 milionów kilometrów na godzinę taranuje pozostałe galaktyki.

Opis obserwacji oraz wyniki badań Kwintetu Stephana ukazały się na łamach pisma "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society" (DOI: 10.1093/mnras/stae2235).

Kolizję dostrzegł zespół złożony z ponad 60 astronomów pracujących przy William Herschel Telescope na Wyspach Kanaryjskich. Wykorzystali oni zamontowany na teleskopie dwa lata temu nowoczesny spektrograf szerokokątny, warty 20 milionów euro. To urządzenie nowej generacji zapewnia nowe spojrzenie na miliony galaktyk w całym Wszechświecie.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Kwintet Stephana, jak wskazują naukowcy, jest idealnym laboratorium do zrozumienia chaotycznych i gwałtownych relacji między galaktykami, dlatego też był przedmiotem pierwszych obserwacji z wykorzystaniem WEAVE.

Autorzy publikacji porównali Kwintet Stephana do trudnego, galaktycznego skrzyżowania, gdzie już wcześniej dochodziło do zderzeń. Ich pozostałości w postaci szczątków są nadal widoczne. Ten kosmiczny gruz ostał ponownie wzbudzony przez przejście galaktyki NGC 7318b. – Od czasu odkrycia w 1877 roku Kwintet Stephana oczarował astronomów, ponieważ stanowi galaktyczne skrzyżowanie, na którym przeszłe zderzenia galaktyk pozostawiły po sobie pole szczątków. Aktywność w tej grupie galaktyk została teraz ponownie rozbudzona przez galaktykę, która przebija się przez grupę z niewiarygodną prędkością 3,2 miliona kilometrów na godzinę – powiedziała dr Marina Arnaudova z University of Hertfordshire.

Arnaudova przyznała też, że obserwowana kolizja doprowadziła do powstania ogromnej fali uderzeniowej, którą porównała do huku wytwarzanego przez myśliwiec odrzutowy przekraczający prędkość dźwięku. Gdy taka fala przemieszcza się przez kieszenie zimnego gazu w międzygalaktycznym ośrodku Kwintetu Stephana, porusza się z prędkością hipersoniczną – znacznie większą niż prędkość dźwięku. Arnaudova podkreśliła, że fala jest wystarczająco silna, by wyrwać elektrony z atomów, pozostawiając za sobą świecący gaz.

Ale gdy fala przemieszcza się przez gorący gaz słabnie i świecący ślad staje się znacznie słabszy. – Zamiast powodować znaczące zniszczenia, fala uderzeniowa kompresuje gorący gaz, co przejawia się emisjami w zakresie fal radiowych, które są rejestrowane przez radioteleskopy – wyjaśnił Soumyadeepa Dasa z University of Hertfordshire.

Arnaudova i jej zespół oszacowali, że fala uderzeniowa porusza się przez zimny gaz z prędkością ponad 25 razy większą od prędkości dźwięku. Gdy przemieszcza się przez gorący gaz słabnie do prędkości około czterokrotnie większej od prędkości dźwięku.

Źródło: Royal Astronomical Society, IFLScience, fot.NASA/ESA/CSA/STSci