Nowe obserwacje galaktyki M82 ujawniają wielokrotne źródła silnego wywiewania materii


M82
Galaktyka M82. Góra: Obserwacje teleskopem Subaru o dużej rozdzielczości wnętrza M82. Środek: Obserwacje M82 w podczerwieni z satelity Spitzer. Dół: Obserwacje optyczne M82 wykonane teleskopem Subaru pokazujące silny wywiew materii przecinający dysk galaktyki.
Źródło: Subaru Telescope.

Teleskop Subaru z zainstalowaną kamerą do obserwacji w podczerwieni oraz spektroskopem COMICS (ang. Cooled Mid-Infrared Camera and Spectrometer) dostarczył nowe zdjęcia wnętrza galaktyki M82, które ukazują gromady młodych gwiazd jak i źródła wywiewania materii z galaktyki ze spektakularną dokładnością. Obserwacje te przyczyniają się do głębszego zrozumienia złożonych procesów w młodych galaktykach, które aktywnie tworzą gwiazdy, pokazują one, że wywiewanie materii występuje w wielu miejscach w galaktyce nie zawsze związanych z pojedynczymi skupiskami gwiazd.

Antoine de Saint-Exupery napisał, że „To co jest istotne jest niewidoczne dla oczu” i jest to trafne stwierdzenie w odniesieniu do badania szczegółów galaktyk podlegających silnej formacji gwiazd. Badania takich galaktyk wczesnego typu pozwalają astronomom uzyskać wiedzę o przeszłości naszej Galaktyki. Podobnie jak ludzie, galaktyki oraz gwiazdy mają cykl życia – rodzą się , rosną i stają się dorosłe oraz ostatecznie umierają. Galaktyki typu "starburst" tworzą gwiazdy znacznie wydajniej niż wiele połączonych razem galaktyk w późnej fazie ewolucji, takich jak np. nasza Galaktyka. W galaktykach w póżniejszej fazie ewolucji wywiewany pył z obszarów, gdzie wydajnie powstają gwiazdy, powoduje blokowanie części światła i takie obszary są niewidocznie dla ludzkiego oka. Obecność pyłu powoduje, że energia z obszarów, gdzie gwiazdy są produkowane, widoczna jest na dłuższych długościach fal i dlatego astronomowie muszą przeprowadzać obserwacje w podczerwieni w celu badani tych regionów.

Międzynarodowa grupa naukowców, na czele z Poshak Gandi z Japońskiej Agencji Kosmicznej (JAXA) w Kanagawa, użyła teleskopu Subaru do wykonania nowych obserwacji M82 w podczerwieni (długość fali 20-krotnie dłuższa niż ta, którą odbiera ludzkie oko). Galaktyka M82 znajduje w gwiazdozbiorze Wielkiej Niedzwiedzcy i jest to najbliższa galaktyka typu starburst (czyli o silnej burzy formowania się gwiazd) oddalona od Ziemi o 11 milionów lat świetlnych.

Połączenie teleskopu Subaru o średnicy lustra 8.2 metra z instrumentem COMICS pozwoliło przeprowadzić niespotykanej jakości obserwacje wnętrza galaktyki. Aya Bumba z JAXA i Instytutu Zaawansowanych Badań z Dublina komentuje własności tego instrumentu: „Takie połączenie daje możliwość uchwycenia szczegółów, które można porównać z możliwością zobaczenia małej monety z odległości 10 km lub rozpoznania ciężarówki z odległości 10 000 km – czyli odległość pomiędzy Londynem i Tokyo .” Finalnym efektem wykonanych obserwacji jest bardzo dobrej jakości zdjęcie ukazujące bardzo silny wiatr pyłowy oraz skupiska młodych gwiazd z bardzo duża dokładnością, lepszą niż można by było oczekiwać po obecnych teleskopach (o mniejszej aperturze) dostępnych w przestrzeni kosmicznej.

Poprzednie obserwacje M82 w podczerwieni nie ujawniły silnego wiatru wychodzącego z galaktyki. Silny wiatr gwiazdowy w galaktykach składa się z pyłu i rozciąga się na odległość setek tysięcy lat świetlnych. Wiatr gwiazdowy o dużej mocy wyrzuca materiał z galaktyki z prędkościami rządu miliona kilometrów na godzinę, unosząc materię z centralnych regionów i rozciągając ją szeroko nad i poza galaktykę. Taki kokon pyłowy związany z wiatrem gwiazdowym żarzy się w podczerwieni ponieważ jest ogrzany przez miliardy nowo uformowanych gwiazd.

Obserwacje wykonane teleskopem Subaru dają wgląd w źródła silnego wiatru gwiazdowego. Gandhi stwierdza: „Wiatr wypływa z wielu miejsc rozsianych po obszarze setek lat świetlnych, a nie z pojedynczych gromad nowych gwiazd”. „Jesteśmy w stanie rozdzielić szybko poruszający się gaz oraz struktury przypominające powierzchnie bańki o rozmiarach rzędu 450 lat świetlnych”. Kamera COMICS posiada detektory przystosowane do wykrywania ciepłego pyłu i na podstawie obserwacji okazało się, że jest on o 100 stopni bardziej gorący niż pozostała materia w galaktyce.

Połączenie obserwacji M82 wykonanych teleskopem Subaru z obserwacjami w bliskiej podczerwieni teleskopem Hubble'a oraz w promieniowaniu rentgenowskim z satelity CHANDRA  przyczyni się do pełniejszej analizy procesów towarzyszących wywiewaniu materii z galaktyk o silnej formacji gwiazd. Obserwacje na wielu długościach fal pozwolą zbadać szeroki zakres promieniowania z różnych obiektów znajdujących się w płaszczyźnie galaktyki tj. supernowe, gromady gwiazd czy czarne dziury.



Liczba odsłon: 1247