Hubble kuvasi yksipuolisen kierregalaksin – kaksi kosmista voimaa muovasi NGC 4654:n

NGC 4654 luokitellaan välimuodon kierregalaksiksi. Se tarkoittaa, että siinä on sekä sauvattomien että sauvallisten kierregalaksien piirteitä; sen keskellä näkyy heikko sauvamainen rakenne .

Miksi galaksi on niin epäsymmetrinen?

Tutkimusten perusteella NGC 4654:n muotoa ei selitä yksi tapahtuma, vaan kahden kosmisen prosessin yhdistelmä.

1. Ram-paine irrottaa kaasua galaksista

NGC 4654 liikkuu suurella nopeudella Neitsyen galaksijoukon sisällä. Galaksijoukon galaksien välissä on kuumaa ja harvaa kaasua eli galaksijoukon sisäainetta. Kun galaksi kulkee tämän aineen läpi, ympäröivä kaasu kohdistaa siihen ram-painetta – hieman samaan tapaan kuin ilmavirta painaa liikkuvaa kohdetta.

Ram-paine puristaa ja irrottaa galaksin kaasua. Tämä auttaa selittämään pitkän kaasuhännän, joka venyy galaksin toiselle puolelle . Ilmiö tunnetaan nimellä ram-paineen aiheuttama kaasunpoisto, ja sitä havaitaan monissa tiheän Neitsyen galaksijoukon galakseissa .

2. Gravitaatio muokkasi tähtiä ja kaasua

NGC 4654:llä on ollut myös nopea ja läheinen ohitus toisen massiivisen galaksin, NGC 4639:n, kanssa . Galaksit eivät välttämättä törmää suoraan yhteen, jotta niiden gravitaatio vaikuttaisi toisiinsa: läheinen ohitus voi venyttää ja siirtää tähtiä sekä kaasua.

Tämä vuorovesivoimien aiheuttama gravitaatiovuorovaikutus on voinut vääristää NGC 4654:n tähtien ja kaasun jakaumaa .

Kumpi selitys on oikea?

Tutkimusten ja numeeristen simulaatioiden perusteella kumpikaan prosessi ei yksin pysty toistamaan kaikkia NGC 4654:ssä havaittuja piirteitä. Mallit vastaavat havaintoja parhaiten silloin, kun niissä yhdistyvät sekä NGC 4639:n kanssa tapahtunut vuorovaikutus että ram-paineen aiheuttama kaasunpoisto .

Toisin sanoen galaksin yksipuolinen ulkonäkö on eräänlainen kosminen yhteistyö: gravitaatio muokkasi rakennetta laajemmin, ja galaksijoukon kuuma kaasu veti kaasua ulos galaksista.

Millä aineistolla tutkijat selvittävät tapahtumia?

Hubble-kuvan aineisto kerättiin osana havainto-ohjelmaa, jossa tutkitaan läheisten galaksien tähtienmuodostuksen ja tähtien palautteen kiertokulkua . Hubble pystyy ultravioletti- ja optisen alueen havaintojen avulla jäljittämään nuoria tähtipopulaatioita sekä ionisoitunutta kaasua .

Hubble-havaintoja täydennetään usean aallonpituusalueen aineistoilla. Radiohavainnot, kuten VLA:n eli Very Large Array -radioteleskooppiryhmän mittaukset, auttavat kartoittamaan neutraalia vetyä ja galaksin kaasun liikkeitä. Infrapuna- ja millimetrialueen havainnot, kuten ALMA:n, Herschelin ja IRAM:n aineistot, puolestaan paljastavat molekyylikaasua ja tähtien syntyyn liittyviä alueita .

Vuonna 2021 julkaistussa Astronomy & Astrophysics -tutkimuksessa NGC 4654:ää tarkasteltiin galaksina, jossa esiintyvät samanaikaisesti lähes reunasuuntainen ram-paineen aiheuttama kaasunpoisto ja NGC 4639:n gravitaatiovaikutus. Tutkimuksessa keskityttiin erityisesti siihen, miten kaasun puristuminen galaksin optisen kiekon ulkoreunalla voi käynnistää tähtien syntyä .

Lisäksi Hubble Legacy Archive -arkistoon tallennettuja WFPC2- ja ACS-kameran havaintoja on hyödynnetty galaksin tähtijoukkojen ja kaksoistumakkeeksi tulkitun keskusrakenteen tutkimuksessa .

Mitä kuva kertoo tähtien synnystä?

Yhdistämällä eri aallonpituusalueiden havainnot tutkijat voivat verrata galaksin kaasun jakaumaa, liikkeitä ja tähtien syntyä toisiinsa. Näin voidaan selvittää, missä kaasun puristuminen synnyttää uusia tähtiä ja missä kaasun poistuminen puolestaan vähentää tähtienmuodostuksen edellytyksiä .

NGC 4654 toimii siksi luonnollisena laboratoriona: sen rakenne näyttää, miten galaksin sisäinen tähtien synty voi muuttua, kun galaksi joutuu yhtä aikaa oman galaksijoukkonsa ympäristön ja toisen galaksin gravitaation vaikutuspiiriin.