Колесо Галактики
| Колесо Галактики | |
|---|---|
 Галактика «Колесо телеги», вид с космического телескопа Джеймса Уэбба [1] | |
| Данные наблюдений ( J2000 эпоха ) | |
| Созвездие | Скульптор |
| Прямое восхождение | 00 час 37 м 41.1 с [2] |
| Склонение | −33° 42′ 59″ [2] |
| Красное смещение | 9050 ± 3 км/ с [2] |
| Расстояние | 500 млн (150 Мпк ) [3] |
| Apparent magnitude (V) | 15.2 [2] |
| Характеристики | |
| Тип | Спецификация (Кольцо) [2] |
| Размер | 44,23 кпк (144 300 световых лет) (диаметр; 25,0 магн./угл. сек. 2 Изофота B-диапазона) [2] [4] |
| Видимый размер (В) | 1′.1 × 0′.9 [2] |
| Примечательные особенности | Форма кольца |
| Другие обозначения | |
| МЦГ-06-02-022а, [2] ПГК 2248 [2] | |
Галактика «Колесо телеги» (также известная как ESO 350-40 или PGC 2248 ) — линзовидная кольцевая галактика, расположенная примерно в 500 миллионах световых лет от нас в созвездии Скульптора . [1] Он имеет диаметр изофоты D 25 44,23 килопарсека (144 300 световых лет) и массу около 2,9–4,8 × 10 9 солнечные массы ; его внешнее кольцо имеет круговую скорость 217 км/с . [5]
Он был открыт Фрицем Цвикки в 1941 году. [6] Цвикки считал свое открытие «одной из сложнейших структур, ожидающих объяснения на основе звездной динамики». [6] [7]
Третий справочный каталог ярких галактик (RC3) измерил диаметр изофоты D 25 галактики «Колесо телеги» на уровне около 60,9 угловых секунд. [4] что дает ему диаметр 44,23 килопарсека (144 300 световых лет) на основе расстояния, полученного по красному смещению, в 132,2 мегапарсека (431 миллион световых лет). [5] Этот диаметр немного меньше, чем у Галактики Андромеды .
Большая галактика «Колесо телеги» является доминирующим членом группы галактик «Колесо телеги», состоящей из четырех физически связанных спиральных галактик. В нескольких исследованиях эти три спутника упоминаются как G1, меньшая неправильная синяя Магелланова спираль; G2 — желтая компактная спираль с приливным хвостом; и G3, более далёкая спираль, часто видимая на широкоугольных изображениях.
SN 2021afdx , сверхновая типа II в галактике «Колесо телеги», была открыта в ноябре 2021 года. [8] [9]
Структуры
[ редактировать ]Отмечено, что структура Галактики «Колесо телеги» чрезвычайно сложна и сильно нарушена. Колесо телеги состоит из двух колец: внешнего кольца, места массового звездообразования, происходящего в результате сжатия газа и пыли; и внутреннее ядерное кольцо, окружающее галактический центр. В нуклеиновом кольце также присутствует кольцо темной поглощающей пыли. Видны несколько оптических рычагов или «спиц», соединяющих внешнее кольцо с внутренним. Наблюдения показывают наличие как нетеплового радиоконтинуума, так и оптических спиц, но они, похоже, не перекрываются. [10]
Эволюция
[ редактировать ]Когда-то галактика была обычной спиральной галактикой, прежде чем она, по-видимому, подверглась лобовому столкновению в стиле «яблочко» с меньшим спутником примерно за 200–300 миллионов лет до того, как мы видим систему сегодня. [5] [11] [12] Когда соседняя галактика прошла через Галактику «Колесо телеги», сила столкновения вызвала мощную гравитационную ударную волну, которая распространилась по галактике, как камень, брошенный на песчаное дно. Двигаясь с высокой скоростью, ударная волна поднялась вверх и сжала газ и пыль, создав звездную вспышку вокруг центральной части галактики, которая осталась невредимой по мере расширения наружу. Это объясняет голубоватое кольцо вокруг центральной, более яркой части. [13] Можно отметить, что галактика начинает принимать форму обычной спиральной галактики с рукавами, расходящимися от центрального ядра. [11] Эти рычаги часто называют «спицами» колеса телеги.
Альтернативно, модель, основанная на гравитационной неустойчивости Джинса как осесимметричных (радиальных), так и неосесимметричных (спиральных) гравитационных возмущений малой амплитуды, допускает связь между растущими сгустками материи и гравитационно-неустойчивыми осесимметричными и неосесимметричными волнами, которые принимают вид кольца. и спицы. [7] Однако, судя по данным наблюдений, эта теория эволюции кольцевой галактики, похоже, не применима к этой конкретной галактике.
Хотя на большинстве изображений Колеса телеги три галактики расположены близко друг к другу, четвертый физически связанный спутник (также известный как G3) [14] известно, что он связан с группой через HI-хвост [12] который соединяет G3 с колесом. Из-за наличия хвоста HI широко распространено мнение, что G3 — это галактика-«пуля», которая вонзилась в диск колеса телеги, создав свою нынешнюю форму, а не G1 или G2. Эта гипотеза имеет смысл, учитывая размер и прогнозируемый возраст нынешней структуры (возраст около 300 миллионов лет, как упоминалось ранее). Учитывая, насколько близки G1 и G2 по-прежнему к Колесу телеги, гораздо более широко распространено мнение, что галактика G3, удаленная примерно на 88 кпк (~ 287 000 световых лет), является вторгающейся галактикой.
Картирование нейтрального водородного хвоста чрезвычайно полезно для определения «виновных» галактик в подобных случаях, когда ответ относительно неясен. Водород, являющийся самым легким и распространенным газом в галактиках, легко отрывается от родительских галактик под действием гравитационных сил. Доказательства этого можно увидеть в Галактике Медуза и Галактике Комета , которые подвергаются типу гравитационного воздействия, называемому отрывом от напорного давления , а также в других галактиках с приливными хвостами и звездообразующими потоками, связанными со столкновениями и слияниями. Снятие давления с помощью поршневого давления почти всегда вызывает хвосты газа HI с преобладанием хвоста , когда галактика попадает в скопление галактик, в то время как слияния и столкновения, такие как колесо телеги, часто создают хвосты с преобладанием хвоста , поскольку гравитация галактики-виновника притягивает и притягивает газ галактики-жертвы в направление движения виновника.
Ожидается, что существующая структура колеса распадется в течение следующих нескольких сотен миллионов лет, поскольку оставшийся газ, пыль и звезды, которые не покинули галактику, начнут падать обратно к центру. Вполне вероятно, что галактика восстановит спиральную форму после завершения процесса падения и спиральные волны плотности получат шанс реформироваться. Это возможно только в том случае, если компаньоны G1, G2 и G3 остаются на расстоянии и не подвергаются дополнительному столкновению с колесом.
Источники рентгеновского излучения
[ редактировать ]
Необычная форма галактики «Колесо телеги» может быть результатом столкновения с меньшей галактикой, например, с одной из тех, что изображены в левом нижнем углу изображения. Самый последний звездный взрыв (звездообразование из-за волн сжатия) осветил край колеса телеги, диаметр которого больше диаметра Млечного Пути. Звездообразование в галактиках со звездообразованием , таких как Галактика Колесо телеги, приводит к образованию больших и чрезвычайно ярких звезд. Когда массивные звезды взрываются как сверхновые , они оставляют после себя нейтронные звезды и черные дыры . Некоторые из этих нейтронных звезд и черных дыр имеют близлежащие звезды -компаньоны и становятся мощными источниками рентгеновского излучения, поскольку они оттягивают материю от своих спутников (также известные как сверх- и сверхсветящиеся источники рентгеновского излучения). [15] Самыми яркими источниками рентгеновского излучения, вероятно, являются черные дыры со звездами-компаньонами, которые выглядят как белые точки, расположенные по краю рентгеновского изображения. Колесо телеги содержит исключительно большое количество этих двойных источников рентгеновского излучения в виде черных дыр, поскольку в кольце образовалось множество массивных звезд.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Маркс, Анастасия (4 августа 2022 г.). «Галактика «Колесо телеги» — это последний космический снимок, сделанный телескопом Уэбб. Ученые получили новое представление об отдаленном объекте, который получил свою отличительную форму в результате столкновения с другой галактикой» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 4 августа 2022 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я «Внегалактическая база данных НАСА/IPAC» . Результаты для галактики «Колесо телеги» . Проверено 25 ноября 2006 г.
- ^ Мур, Патрик (2000). Книга данных по астрономии . ЦРК Пресс . п. 318. ИСБН 0-7503-0620-3 .
- ^ Jump up to: а б Де Вокулёр, Жерар; От Вокулёра, Антуанетта; Корвин, Герольд Г.; Бута, Рональд Дж.; Патюрель, Жорж; Фуке, Паскаль (1991). Третий справочный каталог ярких галактик . Бибкод : 1991rc3..book.....D .
- ^ Jump up to: а б с Амрам, П.; Мендес Де Оливейра, К.; Булестей, Ж.; Балковски, К. (1998). «Кинематика Hα галактики Колесо телеги» . Астрономия и астрофизика . 330 : 881. Бибкод : 1998A&A...330..881A .
- ^ Jump up to: а б Цвикки Ф (1941). в юбилейном томе Теодора ван Кармана «Вклад в прикладную механику и смежные предметы» . Пасадена, Калифорния: Калифорнийский технологический институт . п. 137.
- ^ Jump up to: а б Грив Э (октябрь 2005 г.). «Происхождение галактики «Колесо телеги»: нестабильность диска?». Астрофиз. Космические науки . 299 (4): 371–85. Бибкод : 2005Ap&SS.299..371G . дои : 10.1007/s10509-005-3423-5 . S2CID 119586794 .
- ^ Дэвид Бишоп (23 ноября 2021 г.). «2021афдкс» . rochesterastronomy.org . Проверено 28 ноября 2021 г.
- ^ «СН 2021afdx» . Временный сервер имен . Рабочая группа МАС по сверхновым. 23 ноября 2021 г. Проверено 28 ноября 2021 г.
- ^ Майя Ю.Д.; и др. (2005). «Обнаружение спиц нетеплового радиоконтинуума и исследование звездообразования в колесе телеги». Астрофиз. Дж . 620 (1): L35–L38. arXiv : astro-ph/0501311 . Бибкод : 2005ApJ...620L..35M . дои : 10.1086/428400 . S2CID 17806430 .
- ^ Jump up to: а б «Колесо Галактики» . Колледж Южной Невады . Проверено 3 июля 2009 г.
- ^ Jump up to: а б Хигдон, Джеймс (6 марта 1996 г.). «Огненные колеса. II. Нейтральный водород в кольцевой галактике «Колесо телеги» . Астрофизический журнал . 467 : 241–260. Бибкод : 1996ApJ...467..241H . doi : 10.1086/177599 – через Adsabs.
- ^ Джейн Платт (1 ноября 2006 г.). «Галактика-колесо создает волны на новом изображении НАСА» . НАСА. Архивировано из оригинала 14 июля 2014 г. Проверено 15 мая 2009 г.
- ^ Чармандарис, Василис (19 октября 1999 г.). «Пыль в колесе: галактика «Колесо телеги» в среднем ИК-диапазоне». Главный журнал астрономии и астрофизики . 341 : 6 страниц + 1 рисунок в формате EPS. arXiv : astro-ph/9810276 . Бибкод : 1999A&A...341...69C .
- ^ «Галактика «Колесо телеги – Введение» . Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики . 22 января 2009 года . Проверено 29 июля 2013 г.
