Cartwheel Galaxy

Cartwheel Galaxy
Cartwheel Galaxy JWST NIRCam+MIRI Full Res.png
Cartwheel Galaxy sett från James Webb Space Telescope
Observationsdata ( J2000 epok )
Konstellation Skulptör
Rätt uppstigning 00 h 37 m 41,1 s
Deklination −33° 42′ 59″
Rödförskjutning 9050 ± 3 km/ s
Distans 500 Mly (150 Mpc )
  Skenbar magnitud (V) 15.2
Egenskaper
Typ S pec (ring)
Storlek
44,23 kpc (144 300 ly) (diameter; 25,0 mag/båge 2 B-bands isofoto)
  Skenbar storlek (V) 1′,1 × 0′,9
Anmärkningsvärda funktioner Ringform
Andra beteckningar
MCG-06-02-022a, PGC 2248

Cartwheel Galaxy (även känd som ESO 350-40 eller PGC 2248 ) är en linsformad ringgalax cirka 500 miljoner ljusår bort i stjärnbilden Sculptor . Den har en D 25 isofotal diameter på 44,23 kiloparsecs (144 300 ljusår) och en massa på cirka 2,9–4,8 × 10 9 solmassor ; dess yttre ring har en cirkulär hastighet på 217 km/s .

Den upptäcktes av Fritz Zwicky 1941. Zwicky ansåg att hans upptäckt var "en av de mest komplicerade strukturerna som väntar på sin förklaring på grundval av stjärndynamik."

En uppskattning av galaxens spännvidd resulterade i en slutsats på 150 000 ljusår , något mindre än Andromedagalaxen . The Third Reference Catalogue of Bright Galaxies (RC3) mätte en D 25 isofotal diameter för Cartwheel Galaxy vid cirka 60,9 bågsekunder, vilket gav den en diameter på 44,23 kiloparsecs (144 300 ljusår) baserat på ett rödförskjutningsavstånd på 2 megapars132s (2 megapars132). miljoner ljusår).

Den stora Cartwheel Galaxy är den dominerande medlemmen av Cartwheel Galaxy-gruppen, som består av fyra fysiskt associerade spiralgalaxer. De tre följeslagarna kallas i flera studier som G1, den mindre oregelbundna blå magellanska spiralen; G2, den gula kompakta spiralen med en tidvattensvans; och G3, en mer avlägsen spiral som ofta ses i breda fältbilder.

SN 2021afdx, en supernova av typ II i Cartwheel Galaxy, upptäcktes i november 2021.

Strukturer

Strukturen hos Cartwheel Galaxy sägs vara extremt komplicerad och kraftigt störd. Cartwheel består av två ringar: den yttre ringen, platsen för massiv pågående stjärnbildning på grund av gas- och dammkompression; och den inre nukleinringen som omger det galaktiska centret. En ring av mörkt absorberande damm finns också i nukleinringen. Flera optiska armar eller "ekrar" ses som förbinder den yttre ringen med den inre, och är teoretiserade att reformera spiralarmar efter kollisionen. Observationer visar närvaron av både icke-termisk radio och optiska ekrar, men de två överlappar inte varandra och har visat sig vara oassocierade med varandra, och är därför olika strukturer.

Evolution

Galaxen var en gång en normal spiralgalax innan den uppenbarligen genomgick en frontal kollision med en mindre följeslagare ungefär 200-300 miljoner år innan hur vi ser på systemet idag. När den närliggande galaxen passerade genom Cartwheel Galaxy orsakade kollisionens kraft en kraftfull gravitationschockvåg att expandera genom galaxen, som en sten som kastades ner i en sandbädd. I hög hastighet svepte chockvågen upp och komprimerade gas och damm, vilket skapade en starburst runt galaxens mittparti som gick oskadd när den expanderade utåt. Detta förklarar den blåaktiga ringen runt mitten, ljusare delen. Det kan noteras att galaxen börjar återta formen av en normal spiralgalax , med armar som sprids ut från en central kärna. Dessa armar kallas ofta för vagnhjulets "ekrar".

Alternativt tillåter en modell baserad på gravitationsinstabiliteten hos både axisymmetriska (radial) och icke-axisymmetriska (spiral) gravitationsstörningar med liten amplitud en association mellan växande materieklumpar och de gravitationsmässigt instabila axisymmetriska och icke-axisymmetriska vågorna som ser ut som en ring. och ekrar. Baserat på observationsdata verkar dock denna teori om ringgalaxens evolution inte gälla för denna specifika galax.

Medan de flesta bilder av Cartwheel visar tre galaxer nära varandra, är en fjärde fysiskt associerad följeslagare (även känd som G3) känd för att vara associerad med gruppen genom en HI-svans som ansluter G3 till vagnhjulet. På grund av närvaron av HI-svansen tror man allmänt att G3 är "kula" galaxen som störtade genom skivan på vagnhjulet och skapade dess nuvarande form, inte G1 eller G2. Denna hypotes är vettig med tanke på storleken och den förväntade åldern på den nuvarande strukturen (~300 miljoner år gammal som nämnts tidigare). Med tanke på hur nära G1 och G2 fortfarande är Cartwheel, är det mycket mer allmänt trott att den ungefär 88 kpc (~287 000 ljusår) avlägsna G3 är den inträngande galaxen.

Kartläggning av neutral vätesvans är extremt användbar för att fastställa "skyldige" galaxer i liknande fall där svaret är relativt oklart. Vätgas, som är den lättaste och vanligaste gasen i galaxer, slits lätt bort från modergalaxer genom gravitationskrafter. Bevis på detta kan ses i manetgalaxen och kometgalaxen , som genomgår en typ av gravitationseffekt som kallas ramtrycksavdrivning , och andra galaxer med tidvattensvansar och stjärnbildande stjärnströmmar i samband med kollisioner och sammanslagningar. Borttagning av ramtryck kommer nästan alltid att orsaka efterföljande dominanta svansar av HI-gas när en galax faller in i en galaxhop, medan sammanslagningar och kollisioner som vagnhjulet ofta skapar ledande dominanta svansar när den skyldige galaxens gravitation attraherar och drar på offrets gas i riktningen för gärningsmannens rörelse.

Den befintliga strukturen av vagnhjulet förväntas sönderfalla under de närmaste hundra miljoner åren när den återstående gasen, stoftet och stjärnorna som inte har undkommit galaxen börjar falla tillbaka mot mitten. Det är troligt att galaxen kommer att återfå en spiralform efter att infallsprocessen är klar och spiraldensitetsvågor har en chans att reformeras. Detta är endast möjligt om följeslagarna G1, G2 och G3 förblir på avstånd och inte genomgår en ytterligare kollision med vagnhjulet.

Röntgenkällor

Cartwheel Galaxy i olika ljusspektra ( röntgen , ultraviolett , synlig och infraröd ). Bilden kombinerar data från fyra olika rymdbaserade observatorier: Chandra X-ray Observatory (lila), Galaxy Evolution Explorer (ultraviolett/blått), Hubble Space Telescope (synligt/grönt) och Spitzer Space Telescope (infrarött/ röd). Bilden är 160 bågsekund tvärs över. RA 00 h 37 m 41,10 s Dec −33° 42′ 58,80″ i Sculptor . Kredit: NASA/JPL/Caltech/P.Appleton et al. Röntgen: NASA/CXC/A.Wolter & G.Trinchieri et al.

Den ovanliga formen på Cartwheel Galaxy kan bero på en kollision med en mindre galax som en av dem i nedre vänstra delen av bilden. Den senaste stjärnsprängningen (stjärnbildning på grund av kompressionsvågor) har lyst upp Cartwheel-kanten, som har en diameter som är större än Vintergatans. Stjärnbildning via starburst-galaxer , som Cartwheel Galaxy, resulterar i bildandet av stora och extremt lysande stjärnor. När massiva stjärnor exploderar som supernovor lämnar de efter sig neutronstjärnor och svarta hål . Några av dessa neutronstjärnor och svarta hål har närliggande följeslagare och blir kraftfulla källor till röntgenstrålar när de drar materia från sina följeslagare (även kända som ultra- och hyperluminous röntgenkällor). De ljusaste röntgenkällorna är sannolikt svarta hål med följeslagare och visas som de vita prickarna som ligger längs kanten på röntgenbilden. Cartwheel innehåller ett exceptionellt stort antal av dessa svarta håls binära röntgenkällor, eftersom många massiva stjärnor bildades i ringen.

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Cartwheel_Galaxy&oldid=1140527396 "