Het is een gewelddadig universum! Gisteren hebben we een artikel gepubliceerd over sterrenstelsels die in botsing komen en vuurballen vormen. Tegenwoordig is er meer bewijs voor galactische botsingen en het is geen goed nieuws voor potentiële sterren. Een diep nieuwe afbeelding van de Maagd-cluster heeft enorme ranken van geïoniseerd waterstofgas van 400.000 lichtjaar lang aan het licht gebracht die het elliptische sterrenstelsel M86 en het verstoorde spiraalstelsel NGC 4438 met elkaar verbinden. Dit beeld, genomen door de 4-meter telescoop bij Kitt Peak National Observatory, levert opvallend bewijs van een tot dusver onverwachte botsing op hoge snelheid tussen de twee sterrenstelsels. "Onze gegevens tonen aan dat dit systeem de dichtstbijzijnde recente botsing vertegenwoordigt tussen een groot elliptisch stelsel en een grote spiraal", zegt Jeffrey Kenney van de Yale University. "Deze ontdekking levert een aantal van de duidelijkste bewijzen tot nu toe voor botsingen met hoge snelheid tussen grote sterrenstelsels, en het suggereert dat de gevolgen van dergelijke botsingen een plausibel alternatief zijn voor zwarte gaten om het mysterie te verklaren van welk proces stervorming in de grootste sterrenstelsels uitschakelt. ”
Astronomen hebben geprobeerd het mysterie te begrijpen van de redenen waarom de grootste sterrenstelsels in het heelal - die voornamelijk elliptische stelsels zijn, zoals M86 - stoppen met het vormen van sterren. "Iets moet het gas opwarmen, zodat het niet afkoelt en sterren vormt", zegt Kenney. "Een aantal recente studies suggereren dat energie van actieve galactische kernen geassocieerd met superzware zwarte gaten dit zou kunnen doen (zie Space Magazine-artikelen hier en hier), maar onze nieuwe studie toont aan dat gravitatie-interacties ook kunnen werken."
Het Maagd-cluster bevindt zich op ongeveer 50 miljoen lichtjaar van de aarde. Eerdere studies hadden verstoord H-alfagas rond elk van de twee sterrenstelsels opgemerkt, maar wetenschappers dachten niet dat de twee een verband hadden. Sommige resultaten suggereren inderdaad dat NGC 4438 in botsing kwam met het kleine lensvormige sterrenstelsel NGC 4435, maar NGC 4435 heeft een veel hogere zichtsnelheid zoals gezien vanaf de aarde en lijkt ongestoord.
Spectroscopie van geselecteerde gebieden langs de gloeidraad tussen M86 en NGC 4438 laat een vrij gladde snelheidsgradiënt zien tussen de sterrenstelsels, wat het botsingscenario ondersteunt. En hier is de kicker: er zijn geen duidelijke sterren in de filamenten.
Zoals bij de meeste elliptische sterrenstelsels, is het meeste gas in M86 extreem heet en straalt het daarom röntgenstralen uit. De röntgenstralingsverdeling in M86 is onregelmatig en heeft een lange pluim, die eerder werd geïnterpreteerd als een gasstaart die wordt gestript door ramdruk terwijl M86 in het intracluster-medium van het Maagd-cluster valt. Het nieuwe H-alpha-beeld van Kitt Peak suggereert dat de meeste verstoringen van het interstellaire medium in M86 in plaats daarvan het gevolg zijn van de botsing met NGC 4438.
Botsingen met lage snelheid, vooral tussen kleine tot middelgrote sterrenstelsels, veroorzaken vaak een toename van de lokale stervormingssnelheid, omdat de botsingen ertoe leiden dat gas zich concentreert in de centra van de melkwegstelsels. Maar bij botsingen met hoge snelheid (die van nature tussen grote sterrenstelsels plaatsvinden, omdat hun grote zwaartekracht de massa veel sneller naar binnen trekt), kan de kinetische energie van de botsing ervoor zorgen dat het gas zo heet wordt dat het niet gemakkelijk kan afkoelen en sterren kan vormen.
Hoewel niet veel sterrenstelsels zulke extreme botsingen ondergaan als M86, ervaren de meeste sterrenstelsels kleine fusies en gasaanwasgebeurtenissen, en deze kunnen een belangrijke rol spelen bij het opwarmen van het gas van de melkweg. Deze meer algemene maar bescheiden gebeurtenissen zijn erg moeilijk te bestuderen, omdat hun observationele signatuur zwak is.
"Dezelfde fysieke processen vinden plaats in zowel sterke als zwakke ontmoetingen, en door de waarneembare effecten in extreme gevallen zoals M86 te bestuderen, kunnen we meer te weten komen over de rol van de zwaartekracht bij het opwarmen van melkweggas, wat nogal significant lijkt te zijn", voegt Kenney toe.
Kenney is de hoofdauteur van een paper dat in een uitgave van november 2009 van Astrophysical Journal Letters zal worden gepubliceerd.
Bron: NOAO
