Hubble afslører: To kosmiske kræfter har forvredet spiralgalaksen NGC 4654 til en skæv form

Hvorfor NGC 4654 ligner en ensidig spiral

NGC 4654 er en såkaldt 'intermediate' spiralgalakse, der ligger omkring 72 millioner lysår væk i stjernebilledet Jomfruen (Virgo) og er en del af den tætte Jomfruhob . Betegnelsen 'intermediate' betyder, at galaksen har træk fra både spærrede og ikke-spærrede spiralgalakser, med en svag spærrestruktur i centrum .

Det mest slående ved galaksen på billedet fra 2026 er dens asymmetri: en afrundet, skarpt afgrænset kant på den ene side og en lang hale af gas, der strækker sig ud fra den modsatte side – halen rækker ud over Hubbells synsfelt . Dette 'ensidige spiral'-udseende er det karakteristiske træk, der beskrives i NASAs pressemeddelelse fra 24. juli 2026 .

De to processer, der former galaksen

1. Ram-pressure stripping – Når NGC 4654 bevæger sig med høj hastighed gennem den varme gas, der findes mellem galakserne i Jomfruhoben (det intraklustermedium), bliver gas presset og revet væk fra galaksen, hvilket skaber den lange gashale på den ene side . Dette er samme proces, som påvirker mange galakser i det tætte miljø i Jomfruhoben .

2. Gravitationel tidal-interaktion – NGC 4654 havde for omkring 500 millioner år siden et tæt møde med den massive nabogalakse NGC 4639 . Denne forbiflyvning forvrængede galaksens fordeling af stjerner og gas og trak materiale asymmetrisk ud .

Afgørende er det, at ingen af processerne alene kan forklare NGC 4654's fulde asymmetri. Numeriske simuleringer har vist, at kun en model, der kombinerer både en tidal-interaktion og ram-pressure stripping, kan genskabe de observerede data . En undersøgelse fra 2006, der sammenlignede dybe VLA H I-observationer med dynamiske modeller, konkluderede, at 'kun en model, der involverer en kombination af en tidal-interaktion og ram-pressure, kan genskabe dataene' .

Hvad Hubble- og jordbaserede data afslører om stjernedannelse

Dataene, der blev brugt til at konstruere billedet fra juli 2026, blev indsamlet som en del af et Hubble-observationsprogram, der undersøger stjernedannelses- og stjernefeedback-cyklussen i nærliggende galakser . Dette program bruger Hubbles ultraviolette og optiske muligheder til at spore unge stjernepopulationer og ioniseret gas .

Komplementære multi-bølgelængde-studier af NGC 4654 har brugt radiokontinuum- og H I-observationer fra VLA samt fjerninfrarøde og submillimeter-data fra ALMA og Herschel til at kortlægge molekylær gas, atomar brint og de komprimerede gasregioner nær den ydre kant af den optiske skive .

En undersøgelse fra 2021 i Astronomy & Astrophysics analyserede specifikt NGC 4654 som en galakse, der gennemgår næsten kant-på ram-pressure stripping og en forbiflyvnings-interaktion med NGC 4639 . Den forskning brugte IRAM 30 m HERA CO(2−1)-data til at studere de fysiske forhold i det interstellare medium og fandt en stærkt komprimeret gasregion nær den ydre kant af den optiske skive, med H I-overfladedensiteter, der signifikant overstiger den kanoniske værdi på 10−15 M⊙ pc−2 . Undersøgelsen konkluderede, at en Toomre-parameter på Q ∼0,8 kombineret med en stigning i hastighedsspredningen på ∆vdisp ∼5 km s−1 er nødvendige betingelser for samtidig at genskabe den observerede stjernedannelse .

Yderligere arkivdata fra Hubbles Wide Field Planetary Camera 2 (WFPC2) og Advanced Camera for Surveys (ACS), lagret i Hubble Legacy Archive, er blevet brugt i studier af galaksens stjernehobe og dobbelte stjernekerne .

Tilsammen gør disse datasæt det muligt for forskere at trække en direkte linje fra galaksens asymmetriske gasfordeling og dynamik til stederne og hastighederne for stjernedannelse – og vise, hvor gaskompression fra de to processer udløser ny stjernefødsel, og hvor gasfjernelse stopper den . Den nordvestlige region af NGC 4654, hvor gas er komprimeret, viser en højere stjernedannelseseffektivitet, selvom dens molekylære gasforhold er lavere, hvilket antyder, at tilstrømning af metal fattig gas på grund af tryk fra det intraklustermedium kan forbedre stjernedannelsen .