Onze eerste blik in de fijne kneepjes van Centaurus A was het grote plaatje. Een van de meest voor de hand liggende kenmerken is de centrale stofbaan die fotografisch positief knettert. Laten we rekening houden met de straling en een beetje dichterbij komen ...
In elke visuele weergave van Centaurus A is een van de meest dramatische functies de centrale stofbaan. Voor het menselijk oog is het stof een belemmering - het blokkeert het sterrenlicht en wat daarachter lag. Maar voor de camera zorgt het overschakelen naar rodere golflengten ervoor dat we een glimp kunnen opvangen van wat daarachter lag. Door zorgvuldig gecontroleerde belichtingen en filtering, verschijnt rode emissie van geïoniseerd gas aan de H-alfa-lijn en komen blauwe gebieden van stervorming langs de stofbaan tot leven - waar blauwe reuzensterren worden gevormd. Volgens onderzoek uitgevoerd door Wild en Eckart uit 2000; “Het interstellaire medium van Centaurus A (NGC 5128) is de afgelopen jaren uitgebreid bestudeerd, met voornamelijk moleculaire lijnen die gas van lage tot gemiddelde dichtheid volgen. De hoeveelheid en verdeling van het dichte moleculaire gas was grotendeels onbekend. Hier presenteren we nieuwe millimetergegevens van de rotatieovergangen en verkregen spectra van de emissie die dicht moleculair gas in het midden en langs de prominente stofbaan op offsetposities volgen. We vinden dat Centaurus A en de Melkweg vergelijkbaar zijn in hun lijnhelderheid. Naar de kern toe is de fractie van dicht moleculair gas gemeten via de lijnhelderheidverhouding, evenals de efficiëntie van stervorming, vergelijkbaar met ultralichte infraroodstelsels (ULIRG's). Binnen de niet-nucleaire stofbaan en voor Centaurus A als geheel liggen deze hoeveelheden tussen die van ULIRG's en normale en infrarood lichtgevende sterrenstelsels. Dit suggereert dat het grootste deel van de FIR-helderheid van Centaurus A zijn oorsprong vindt in gebieden met een zeer dicht moleculair gas en een hoge efficiëntie van stervorming. ”
Een zeer efficiënt stervormingsgebied ... Ja, inderdaad. Die schitterende blauwe gebieden langs de randen zijn gloednieuwe sterrenhopen. Fusie veroorzaakt stervorming ...
Zie je nu waarom de stofbaan in Centaurus A lijkt te schreeuwen? Normaal gesproken vindt stervorming plaats in de dichte delen van moleculaire wolken ... en stortte zich in een plasmabal om een ster te vormen. Maar volgens het werk van Martig en Bournaud; “Stervorming in sterrenstelsels wordt voor een deel veroorzaakt door fusies van sterrenstelsels. Bij lage roodverschuiving is de stervormingsactiviteit laag in omgevingen met hoge dichtheid zoals groepen en clusters, en de stervormingsactiviteit van sterrenstelsels neemt toe met hun isolatie. Er wordt waargenomen dat deze relatie tussen stervorming en dichtheid wordt omgekeerd bij z ~ 1, wat tot dusver niet wordt verklaard door theoretische modellen. We bestuderen de invloed van het getijdenveld van een melkweggroep of cluster op de stervormingsactiviteit van samenvoegende sterrenstelsels, met behulp van N-lichaamssimulaties waaronder gasdynamica en stervorming. We vinden dat de door fusie aangestuurde stervorming significant actiever is in de buurt van dergelijke kosmologische structuren in vergelijking met fusies in het veld. Het grootschalige getijdenveld kan dus de activiteit van sterrenstelsels in dichte kosmische structuren versterken en zou bijzonder efficiënt moeten zijn bij hoge roodverschuivingen voordat afschrikprocessen in de dichtste regio's van kracht worden. ”
Maar ... Maar wat gebeurt er als je een sterrenstelsel hebt dat toevallig getriggerd wordt tot stervorming en dat het dan toevallig samenkomt met een ander sterrenstelsel? Aaaaah…. Je begint het licht te zien, nietwaar? Het sterrenstelsel dat opging in NGC 5128 werd geactiveerd in een uitbarsting van stervorming, daarna gecombineerd met Centaurus A en er gebeurde iets heel nieuws. Laten we eens kijken naar het werk van Peng en Ford: 'Stellaire stromen in halo's van sterrenstelsels zijn het natuurlijke gevolg van een geschiedenis van samensmelting en aangroei. We presenteren bewijs voor een blauwe getijdenstroom van jonge sterren in het dichtstbijzijnde gigantische elliptische sterrenstelsel, NGC 5128 (Centaurus A). Met behulp van optische UBVR-kleurenkaarten, onscherpe maskering en adaptieve histogramvereffening detecteren we een blauwe boog in het noordwestelijke deel van de melkweg die een gedeeltelijke ellips met een apocentrum van 8 kpc traceert. We rapporteren ook de ontdekking van talrijke jonge sterrenhopen die geassocieerd zijn met de boog. De helderste van deze clusters is spectroscopisch bevestigd, heeft een leeftijd van 350 Myr en kan een protoglobulaire cluster zijn. Het is waarschijnlijk dat deze boog, die verschilt van het omringende schilsysteem en de jonge straalgerelateerde sterren in het noordoosten, een netjes verstoorde stellaire stroom is die om de melkweg draait. Zowel de leeftijd die is afgeleid van de geïntegreerde optische kleuren van de stream als de dynamische verstoringstijdschaal hebben waarden van 200-400 Myr. We stellen voor dat deze stroom van jonge sterren werd gevormd toen een dwerg-onregelmatig sterrenstelsel, of een gasfragment van vergelijkbare grootte, een getijde-uitbarsting van stervorming onderging toen het in NGC 5128 viel en 300 Myr geleden werd verstoord. De sterren en sterrenhopen in deze stroom zullen zich uiteindelijk verspreiden en deel gaan uitmaken van het hoofdlichaam van NGC 5128, wat suggereert dat de instroom van gasrijke dwergen een rol speelt bij het bouwen van stellaire halo's en bolvormige clustersystemen. ”
Onnodig te zeggen dat de ontwikkelingen in Centaurus A een beetje schokkend zijn, nietwaar? En geschokt gas is waar het allemaal om draait. Zegt John Graham; “Observationeel bewijs voor door shock geïnduceerde stervorming wordt gevonden in de noordoostelijke radiolab van het nabijgelegen radiostelsel Centaurus A (NGC 5128). Een gaswolk, recentelijk gedetecteerd in Hi, wordt door de aangrenzende radiostraal geraakt, in die mate dat het instorten van de wolk wordt veroorzaakt en losse kettingen van blauwe superreuzen worden gevormd. Diffuse wolken en filamenten van geïoniseerd gas zijn waargenomen nabij het grensvlak van de Hi-wolk en de radiostraal. Deze laten snelheden zien die een bereik van meer dan 550 km s−1 beslaan. Lijnintensiteiten in hun spectra zijn kenmerkend voor een schokgerelateerde oorsprong met sterke [N ii] en [S ii] ten opzichte van HÎ ±. De lijnverhouding [O iii] / HÎ ± geeft een groot bereik in excitatie aan dat niet gecorreleerd is met snelheid. Onderscheidend van deze component is een groep van vier ogenschijnlijk normale H ii-gebieden die worden opgewekt door ingebedde jonge sterren en waarvan de snelheden zeer dicht bij die van de H i-wolk liggen. De stervorming gaat door zolang de gaswolk dicht bij de radiostraal blijft. De losse kettingen van blauwe sterren in het gebied worden alleen opgelost omdat NGC 5128 zo dichtbij is. De gerapporteerde zwakblauwe extensies en pluimen in verder weg gelegen analogen hebben waarschijnlijk een vergelijkbare oorsprong. ”
Dus nu hebben we allerlei dingen die we diep in deze reus hebben geleerd. Is er nog iets dat we moeten weten voordat we dit deel verlaten en doorgaan? Oh, je weet het ... Een superzwaar zwart gat 200 miljoen keer de massa van onze eigen zon.
Met behulp van de infraroodvisie van Hubble kunnen astronomen nu zien dat een hete gasschijf in een andere richting wordt gekanteld dan de oriëntatie van de straal - de indicator van het zwarte gat. Er wordt aangenomen dat dit komt omdat de fusie zo recent is en de schijf nog niet is uitgelijnd met de spin, of dat de sterrenstelsels nog steeds touwtrekken. Ethan Schrier van STSCI: “Dit zwarte gat doet zijn eigen ding. Afgezien van het ontvangen van verse brandstof uit een verslonden melkwegstelsel, kan het zich niet bewust zijn van de rest van het melkwegstelsel en de botsing. We hebben een gecompliceerde situatie gevonden van een schijf binnen een schijf binnen een schijf, allemaal wijzend in verschillende richtingen. ” Het meest verbazingwekkende is dat het zwarte gat zelf mogelijk een samensmelting is van twee onafhankelijke zwarte gaten! Is dit de reden dat er hier ook kerngedomineerde radio-luide quasars zijn? Als radio-melkwegstelsel geeft het 1000 keer de radio-energie van de Melkweg vrij in de vorm van grote bidirectionele radiolobben die zo'n 800.000 lichtjaar in de intergalactische ruimte steken. Nou, raad eens ... Daar zijn ook theorieën over.
Volgens Saxton, Sutherland en Bicknell is die radiobron misschien wel een plasmabubbel: 'We modelleren de noordelijke middelste radiobloem van Centaurus A (NGC 5128) als een drijvende bubbel van plasma die wordt afgezet door een intermitterend actieve straal. De omvang van de opkomst van de bel en zijn morfologie impliceren dat de verhouding van de dichtheid tot die van de omringende ISM minder is dan 10 ^ {- 2}, in overeenstemming met onze kennis van extragalactische stralen en minimale meevoering in de voorloper van de radiobult. Gebruikmakend van de morfologie van de lob tot aan het begin van zijn opkomst door de atmosfeer van Centaurus A, concluderen we dat de bel ongeveer 140 miljoen jaar is gestegen. Deze tijdschaal komt overeen met die voorgesteld door Quillen et al. (1993) voor de afwikkeling van gas na fusie in de momenteel waargenomen grootschalige schijf in NGC 5128, wat een sterk verband suggereert tussen het vertraagde herstel van radio-emissie en de fusie van NGC 5128 met een klein gasrijk sterrenstelsel. Dit suggereert een verband, voor radiostelsels in het algemeen, tussen fusies en het vertraagde begin van radio-emissie. In ons model is het langwerpige röntgenemissiegebied ontdekt door Feigelson et al. (1981), waarvan een deel samenvalt met de noordelijke middenkwab, is thermisch gas dat afkomstig is van de ISM onder de bel en dat is opgetild en gecomprimeerd. De "grootschalige straal" verschijnt in de radiobeelden van Morganti et al. (1999) kan het gevolg zijn van dezelfde drukgradiënten die de opwaartse druk van het thermische gas veroorzaken, die op veel lichter plasma inwerken, of kan een straal vertegenwoordigen die niet volledig uitschakelde toen de noordelijke middenkwab opwaarts begon te stijgen. We stellen voor dat de aangrenzende emissielijnknopen (de "buitenste filamenten") en stervormingsgebieden het gevolg zijn van de verstoring, met name de thermische stam, veroorzaakt door de bel die door de uitgestrekte atmosfeer van NGC 5128 beweegt. "
En nu weet je nog iets meer over wat er diep in een reus zit ...
Veel dank aan AORAIA-lid, Mike "Strongman" Sidonio voor het gebruik van dit ongelooflijke beeld.
