eso1437is — Fréttatilkynning

MUSE sviptir hulunni af vetrarbrautarárekstri

10. nóvember 2014

MUSE mælitækið nýja á Very Large Telescope (VLT) ESO hefur gefið vísindamönnum bestu myndina hingað til af gríðarmiklum árekstri í geimnum. Nýjar mælingar sýna í fyrsta sinn hreyfingu gass sem hefur rifnað út úr vetrarbrautinni ESO 137-001 sem ferðast á ógnarhraða inn í mikla vetrarbrautaþyrpingu. Niðurstöðurnar svipta hulunni af gamalli ráðgátu — hvers vegna stjörnumyndun í vetrarbrautaþyrpingum deyr út.

Hópur stjarnvísindamanna undir forystu Michele Fumagalli í Extragalactic Astronomy Group og við Institute for Computational Cosmology við Durham háskóla var meðal hinna fyrstu til að nota Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) mælitæki ESO á VLT sjónaukanum. Vísindamennirnir könnuðu ESO 137-001þyrilvetrarbraut í um 200 milljón ljósára fjarlægð frá Jörðinni í stjörnumerkinu Suðurþríhyrningnum — og náðu bestu myndum sem náðst hafa hingað til af því sem gengur á í vetrarbrautinni er hún þýtur inn í Hornmátsþyrpinguna.

MUSE skilar stjörnufræðingum ekki aðeins ljósmynd, heldur líka litrófi fyrir hverja myndeiningu í rammanum. Með hjálp tækisins gerðu stjörnufræðingarnir um 90.000 litrófsmælingar í hvert sinn sem sjónaukanum var beint að fyrirbærinu og með þeim gátu þeir útbúið nákvæmt kort af hreyfingum og öðrum eiginleikum fyrirbæra í vetrarbrautinni [1].

Vetrarbrautin ESO 137-001 missir frá sér efni þegar hún ferðast á ógnarhraða í gegnum gasið í þyrpingunni. Þessu ferli má líkja við hund sem stingur höfðinu út um gluggann á bíl á ferð. Loftið feykir hári hundsins burt. Í þessu tilviki er ESO 137-001 umlukin risavöxnu skýi úr mjög þunnu en heitu gasi úr þyrpingunni sem vetrarbrautin er að falla inn í á nokkurra milljóna km hraða á klukkustund [2].

ESO 137-001 er að missa stærsta hluta af gasinu sínu — hráefninu í næstu kynslóðir stjarna. Segja má að vetrarbrautin sé í yfirhalningu og að breytast úr blárri gasríkri vetrarbraut í rauða og gassnauða. Stjörnufræðingar hafa sett fram þá tilgátu að ferlið sem þarna sést eiga sér stað muni hjálpa til við að leysa gamla ráðgátu.

„Eitt helsta verkefni nútíma stjarnvísinda er að finna út hvernig og hvers vegna vetrarbrautir í þyrpingum breytast úr bláum í rauðar á mjög skömmum tíma,“ sagði Fumagalli. „Að grípa vetrarbraut á þvi augnablikinu þegar þessi breyting á sér stað hjálpar okkur að skilja hvernig þetta gerist.“

Því fer fjarri að mælingarnar séu auðveldar. Hornmátsþyrpingin er við flöt Vetrarbrautarinnar og því að hluta til falin á bak við talsvert magn ryks og gass úr Vetrarbrautinni okkar.

Með hjálp MUSE mælitækisins á einum af 8 metra sjónaukum VLT í Paranal stjörnustöðinni í Chile, gátu vísindamennirnir ekki einungis mælt gas í og við ESO 137-001, heldur einnig séð hvernig það og vetrarbrautin hreyfast. Mælitækið nýja er svo öflugt að ein klukkustund af mælingum dugði til að ná myndum í hárri upplausn af vetrarbrautinni og hreyfingu og dreifingu gassins.

Mælingarnar sýna að útjaðrar ESO 137-001 eru þegar orðnir algerlega ryksnauðir. Ástæðan er sú að gasið í þyrpingunni — sem er nokkurra milljóna gráða heitt — þrýstir kaldara gasi út úr ESO 137-001 þegar hún fellur inn að miðju þyrpingarinnar. Þetta gerist fyrst í þyrilörmunum, þar sem stjörnur og efni eru gisnari en í miðjunni og þyngdarkrafturinn hefur ekki sama tangarhald á gasinu. Í miðju vetrarbrautarinnar er þyngdartogið hins vegar nógu sterkt til að halda í gasið, svo þar er það enn til staðar.

Að endingu mun gasið allt fjúka burt og mynda bjartar gasrákir fyrir aftan ESO 137-001 — fingraförin um þennan tilþrifamikla efnisþjófnað. Gasið sem er stolið úr vetrarbrautinni blandast saman við heita gasið í þyrpingunni, svo úr verða tilkomumiklir halar, meira en 200.000 ljósár að lengd. Stjörnufræðingarnir rannsökuðu þessa hala til að skilja betur ókyrrðina sem myndast við þessa víxlverkun.

Og mælingar MUSE leiddu nokkuð óvænt í ljós. Gasið heldur áfram að snúast á sama hátt og vetrarbrautin, jafnvel eftir að hafa fokið út í geiminn. Stjörnufræðingarnir gátu líka fundið út að stjörnurnar i ESO 137-001 snúast áfram í sömu átt. Það er frekari sönnun þess að það er gasið í þyrpingunni en ekki þyngdarkrafturinn sem rænir vetrarbrautina gasi [3].

„Þau smáatriði sem MUSE leiddi í ljós færa okkur nær því að skilja til hlítar ferlin sem eiga sér stað í árekstrum af þessu tagi. Við sjáum hreyfingu vetrarbrautarinnar og gassins í smáatriðum — nokkuð sem ómögulegt væri ef hins nýja og einstaka MUSE mælitækis nyti ekki við. Þessar mælingar og aðrar í framtíðinni munu hjálpa okkur að skilja betur það sem knýr þróun vetrarbrauta,“ sagði Matteo Fossati (Universitäts-Sternwarte München og Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik í Garching í Þýkalandi) og meðhöfundur greinarinnar um rannsóknina að lokum.

Skýringar

[1] MUSE er fyrsti stóri heilsviðslitrófsritinn sem komið hefur verið fyrir á 8 metra sjónauka. Til samanburðar var aðeins um 50 litrófum safnað í fyrri rannsókn á ESO 137-001.

[2] Hubble geimsjónauki NASA og ESA tók glæsilega mynd af sama fyrirbæri — en ólíkt MUSE sér hann ekki hreyfingar efnisins.

[3] Ef þyngdarkrafturinn léki hlutverk í þessu ránsferli, mætti búast við að sjá bjögun í vetrarbrautinni.

Frekari upplýsingar

Skýrt var frá rannsókninni í greininni „MUSE sneaks a peek at extreme ram-pressure stripping events. I. A kinematic study of the archetypal galaxy ESO 137-001“ sem birtist í tímaritinu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society hinn 10. nóvember 2014.

Í rannsóknarteyminu eru Michele Fumagalli (Extragalactic Astronomy Group og Institute for Computational Cosmology, Durham University, Bretlandi), Matteo Fossati (Universitäts-Sternwarte München og Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Þýskalandi), George K. T. Hau (ESO, Santiago, Chile), Giuseppe Gavazzi (Università di Milano-Bicocca, Ítalíu), Richard Bower (Extragalactic Astronomy Group og Institute for Computational Cosmology, Durham University, Bretlandi), Alessandro Boselli (Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, Frakklandi) og Ming Sun (Department of Physics, University of Alabama, Bandaríkjunum).

ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og lang öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 15 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands. ESO heldur úti metnaðarfullum verkefnum sem miða að hönnun, smíði og starfsemi öflugra stjörnustöðva á jörðinni sem gera stjörnufræðingum kleift að gera mikilvægar uppgötvanir. ESO leikur líka lykilhlutverk í að efla og skipuleggja samstarf í stjarnvísindarannsóknum. ESO starfrækir þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er þátttakandi í ALMA, byltingarkenndum útvarpssjónauka og stærsta stjarnvísindaverkefni heims. ESO hyggur einnig á smíði 39 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Tenglar

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
Háskóli Íslands
Reykjavík, Ísland
Farsími: 8961984
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Michele Fumagalli
Institute for Computational Cosmology, Durham University
Durham, United Kingdom
Sími: +44 191 334 3789
Tölvupóstur: michele.fumagalli@durham.ac.uk

Matteo Fossati
Universitäts-Sternwarte München and Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik
Munich, Germany
Sími: +49 89 30000 3890
Tölvupóstur: mfossati@mpe.mpg.de

Richard Hook
ESO education and Public Outreach Department
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 3200 6655
Farsími: +49 151 1537 3591
Tölvupóstur: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1437.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1437is
Nafn:ESO 137-001
Tegund:Local Universe : Galaxy : Type : Interacting
Facility:Very Large Telescope
Instruments:MUSE
Science data:2014MNRAS.445.4335F

Myndir

MUSE view of the ram-pressure stripped galaxy ESO 137-001
MUSE view of the ram-pressure stripped galaxy ESO 137-001
texti aðeins á ensku
MUSE view of the ram-pressure stripped galaxy ESO 137-001
MUSE view of the ram-pressure stripped galaxy ESO 137-001
texti aðeins á ensku
The galaxy ESO 137-001 in the constellation of Triangulum Australe
The galaxy ESO 137-001 in the constellation of Triangulum Australe
texti aðeins á ensku
Wide-field view of the sky around the galaxy ESO 137-001
Wide-field view of the sky around the galaxy ESO 137-001
texti aðeins á ensku
Hubble and Chandra composite of ESO 137-001
Hubble and Chandra composite of ESO 137-001
texti aðeins á ensku

Myndskeið

Zooming in on ESO 137-001
Zooming in on ESO 137-001
texti aðeins á ensku
MUSE shows ESO 137-001 in three dimensions
MUSE shows ESO 137-001 in three dimensions
texti aðeins á ensku

Sjá einnig