Zagadka gigantycznego pierścienia rozwikłana?

Fot. Na powyższym zdjęciu pierścienia Lwa w zakresie widzialnym pokazano rozmieszczenie gazu HI (na żółto i pomarańczowo). Po prawej stronie widzimy trzy gęste fragmenty pierścienia zidentyfikowane w świetle widzialnym. Źródło: CFHT/Astron - P.A. Duc
Wielki gazowy pierścień w grupie galaktyk Lwa to przypuszczalnie efekt zderzenia dwóch galaktyk sprzed miliarda lat!

Międzynarodowy zespół naukowców, używając teleskopu CFHT (Canada-France Hawaii Telescope), zaproponował wyjaśnienie zagadki ogromnego pierścienia gazu widocznego w grupie galaktyk Lwa (Leo).  Zaobserwowane przejawy formacji gwiazdowej wykluczają hipotezę, według której pierścień złożony jest z tzw. pierwotnego gazu - dawnego budulca galaktyk. Nowy scenariusz - kolizja dwóch galaktyk - jest wynikiem symulacji komputerowych wykonanych w Centre d'Etudes Nucléaires (CEA) we Francji.

Współczesne teorie dotyczące powstawania galaktyk zakładają, że jego kluczowym i pierwszym etapem jest tzw. akrecja, czyli ściąganie i akumulowanie zimnego gazu pierwotnego z przestrzeni kosmicznej. Gaz pierwotny posiada dwie główne cechy. Po pierwsze, jest to gaz, który wcześniej nie był jeszcze częścią żadnej galaktyki. Po drugie, nie panują w nim warunki dogodne do formowania się gwiazd.

Czy proces akrecji pierwotnego gazu wciąż ma miejsce gdzieś w pobliskich galaktykach? Odpowiedzi na to zasadnicze pytanie mają dostarczyć wielkie przeglądy nieba w poszukiwaniu pierwotnego gazu.

Tymczasem, pierścień Lwa - ogromny pierścień gazu o rozmiarach 650 tysięcy lat świetnych, otaczający galaktyki z grupy Lwa, to jeden z najbardziej niesamowitych i tajemnicznych obłoków gazu międzygalaktycznego. Odkąd został odkryty w latach 80., jego natura pozostawała przedmiotem debaty, w zeszłym roku natomiast , badania zawartości metali w pierścieniu wskazały na możliwą obecność pierwotnego gazu.

Dzięki czułości kamery MegaCam zamocowanej do teleskopu CFHT, astronomowie po raz pierwszy zaobserwowali najgęstszy fragment pierścienia w świetle optycznym. Zaobserwowane światło zostało wyemitowane przez masywne, młode gwiazdy, co oznacza, że w pierścieniu ma jednak miejsce formacja gwiazdowa.

Pierścień gazu i młodych gwiazd w pobliżu galaktyki od razu sugeruje inny scenariusz - zderzeniowy!  Podobny pierścień widoczny jest w słynnej galaktyce Koło Wozu (ang. Cartwheel Galaxy). Czy zatem pierścień Lwa to także efekt zderzenia galaktyk?

W celu sprawdzenia tej hipotezy, badacze przeprowadzili symulacje komputerowe, używając superkomputera w CEA. Udało im się pokazać, że taki pierścień rzeczywiście może być wynikiem kolizji dwóch galaktyk. W czasie kolizji, z jednej z galaktyk wyrzucony został dysk gazowy, który uformował następnie pierścień poza galaktyką. Symulacje pozwoliły także zidentyfikować uczestniczki kolizji: są to NGC 3384 (z centrum grupy Lwa) oraz masywna galaktyka spiralna M96 (leżąca na peryferiach grupy). Czas kolizji oszacowano na ponad miliard lat temu.

Tak oto okazało się, że gaz w pierścieniu Lwa zdecydowanie nie jest gazem pierwotnym, na który polowanie nadal trwa.

9 lipca 2010
ŹródłoAndrzej Gibiec

Liczba odsłon: 1257