Masywne zderzenie galaktyk wywołane przez jedną poruszającą się z niewiarygodną prędkością 3,2 miliona km/h zostało zaobserwowane z niespotykaną dotąd szczegółowością przez jeden z najpotężniejszych teleskopów na Ziemi.
Dramatyczny wpływ zaobserwowano w Kwintecie Stephana, pobliskiej grupie galaktyk złożonej z pięciu galaktyk, które po raz pierwszy zaobserwowano prawie 150 lat temu.
Wywołało to niezwykle potężny szok, podobny do „boomu dźwiękowego myśliwca odrzutowego” – zjawiska podobne do najbardziej uderzających we Wszechświecie.
Kwintet Stephana reprezentuje „galaktyczne skrzyżowanie, na którym przeszłe zderzenia galaktyk pozostawiły po sobie złożone pole szczątków”, które zostało teraz ponownie przebudzone przez przejście galaktyki NGC 7318b.
Zderzenie zostało zauważone przez zespół naukowców na podstawie pierwszych obserwacji z nowego, wartego 20 milionów euro (16,7 miliona funtów) spektrografu szerokokątnego William Herschel Telescope Enhanced Area Velocity Explorer (WEAVE) na La Palmie w Hiszpanii.
Ten najnowocześniejszy obiekt naukowy nowej generacji nie tylko odkryje, w jaki sposób nasza galaktyka Drogi Mlecznej powstawała na przestrzeni miliardów lat, ale także zapewni nowy wgląd w miliony innych galaktyk we Wszechświecie.
Odkrycie NGC 7318b przebijającej się przez Kwintet Stephana zostało zaobserwowane przez zespół ponad 60 astronomów i zostało dzisiaj opublikowane w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Układ jest idealnym laboratorium do zrozumienia chaotycznych i często gwałtownych relacji między galaktykami, dlatego też był głównym przedmiotem obserwacji pierwszego światła przeprowadzonych przez jednostkę dużego pola całkowego WEAVE (LIFU).
Główna badaczka, dr Marina Arnaudova z Uniwersytetu Hertfordshire, powiedziała: „Od odkrycia w 1877 roku Kwintet Stephana fascynuje astronomów, ponieważ reprezentuje galaktyczne skrzyżowanie, na którym dawne zderzenia między galaktykami pozostawiły po sobie złożone pole szczątków.
„Dynamiczna aktywność w tej grupie galaktyk została teraz ponownie obudzona przez galaktykę, która przebija się przez nią z niewiarygodną prędkością ponad 2 milionów mil na godzinę (3,2 miliona km/h), co prowadzi do niezwykle potężnego wstrząsu, podobnego do wybuchu dźwiękowego myśliwca odrzutowego .”
Międzynarodowy zespół odkrył podwójną naturę frontu uderzeniowego, nieznaną wcześniej astronomom.
„Gdy szok przechodzi przez kieszenie zimnego gazu, przemieszcza się z prędkością hipersoniczną – kilka razy większą niż prędkość dźwięku w ośrodku międzygalaktycznym Kwintetu Stephana* – wystarczająco silny, aby rozerwać elektrony z atomów, pozostawiając po sobie świecący ślad naładowanego gazu, co widać za pomocą WEAVE” – powiedziała dr Arnaudova.
Jednak według doktoranta Soumyadeepa Dasa z Uniwersytetu Hertfordshire, gdy szok przechodzi przez otaczający gorący gaz, staje się on znacznie słabszy.
Dodał: „Zamiast powodować znaczące zakłócenia, słaby wstrząs ściska gorący gaz, w wyniku czego powstają fale radiowe wychwytywane przez radioteleskopy, takie jak Low Frequency Array (LOFAR)”.
Nowe spostrzeżenia i niespotykane dotąd szczegóły uzyskano z LIFU należącego do WEAVE, łączącego dane z innymi najnowocześniejszymi instrumentami, takimi jak LOFAR, Very Large Array (VLA) i Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST).
WEAVE to najnowocześniejsze, superszybkie urządzenie mapujące, które zostało podłączone do Teleskopu Williama Herschela w celu analizy składu gwiazd i gazu zarówno w Drodze Mlecznej, jak i w odległych galaktykach.
Odbywa się to za pomocą spektroskopu, który ujawnia elementy, z których zbudowane są gwiazdy, generując wzór przypominający kod kreskowy na pryzmacie kolorów tworzących źródło światła.
Został zaprojektowany i zbudowany w wyniku wielostronnego porozumienia pomiędzy Francją, Włochami i krajami należącymi do partnerstwa Isaac Newton Group of Telescopes (Wielka Brytania, Hiszpania i Holandia).
Astronomowie mają nadzieję, że WEAVE pomoże odkryć, z niespotykaną dotąd szczegółowością, jak powstała nasza galaktyka i zrewolucjonizuje nasze rozumienie Wszechświata.
Doktor Daniel Smith z Uniwersytetu w Hertfordshire powiedział: „To naprawdę świetna praca, którą Marina wykonała wraz z tak dużym zespołem, ale ten pierwszy artykuł naukowy WEAVE stanowi także jedynie przedsmak tego, co stanie się w ciągu najbliższych pięciu lat, kiedy WEAVE staje się w pełni operacyjny.”
Profesor Gavin Dalton, główny badacz WEAVE w RAL Space i Uniwersytecie Oksfordzkim, powiedział: „To fantastyczne widzieć poziom szczegółowości odkryty tutaj przez WEAVE.
„Oprócz szczegółów szoku i rozwijającej się kolizji, które widzimy w Kwintecie Stephana, obserwacje te zapewniają niezwykłą perspektywę na to, co może się dziać w procesie powstawania i ewolucji ledwo rozdzielonych słabych galaktyk, które widzimy na granicach naszej gwiazdy. aktualne możliwości.”
Dr Marc Balcells, dyrektor Grupy Teleskopów Isaaca Newtona, powiedział: „Jestem podekscytowany, widząc, że dane zebrane podczas pierwszego światła WEAVE dostarczyły już imponujących wyników i jestem pewien, że to dopiero wczesny przykład typów odkryć, które w nadchodzących latach będą możliwe dzięki WEAVE na Teleskopie Williama Herschela.”
C-UKRI) w Wielkiej Brytanii, Holenderska Organizacja Badań Naukowych (NWO) w Holandii i IAC w Hiszpanii. Wkład MAK na rzecz ING jest finansowany przez hiszpańskie Ministerstwo Nauki, Innowacji i Uniwersytetów.