Hubble visar hur spiralgalaxen NGC 4654 blev skev – två krafter i samspel

Den 24 juli 2026 släppte NASA och ESA en bild från rymdteleskopet Hubble som visar spiralgalaxen NGC 4654 – en galax som är så sned att den ser ut som om hälften av spiralarmarna saknas. Den skevhet som syns är resultatet av två kosmiska krafter som verkar samtidigt: ramtryck från het gas i Virgohopen och en gravitationell flygförbipassage med en grann-galax. Forskarna använder en kombination av Hubbles ultravioletta och optiska data, VLA-radioteleskopets observationer och ALMA-submillimeterkartor för att direkt koppla dessa processer till var stjärnor bildas och var stjärnbildningen stoppas .

Varför NGC 4654 ser ut som en ensidig spiral

NGC 4654 är en intermediär spiralgalax som ligger cirka 72 miljoner ljusår bort i stjärnbilden Jungfrun. Den är medlem i den massiva Virgohopen . En intermediär spiral har drag av både vanliga spiralgalaxer och stavspiralgalaxer, med en svag stavstruktur i centrum .

Det mest slående med galaxen på bilden från 2026 är dess asymmetri: en rundad, tydligt avgränsad kant på ena sidan och en lång gasstrimma som sticker ut från den motsatta sidan – sträckan sträcker sig bortom vad Hubble ser på bilden . Detta utseende beskrivs som ett ”ensidigt spiralformat” drag i NASAs pressmeddelande den 24 juli 2026 .

De två processerna som formar galaxen

1. Ramtryck (ram-pressure stripping) – NGC 4654 rör sig med hög fart genom den heta gas som fyller Virgohopen. Gas pressas och slits loss från galaxen, vilket bildar den långa svansen på ena sidan . Samma process påverkar många galaxer i den täta hopen .

2. Gravitationell växelverkan (tidal interaction) – NGC 4654 hade en snabb, nära passage med den massiva grann-galaxen NGC 4639 . Denna gravitationella störning förvrängde både stjärnornas och gasens fördelning och drog material asymmetriskt .

Viktigt är att ingen av dessa krafter ensam kan förklara hela asymmetrin. Numeriska simuleringar har visat att bara en modell som kombinerar både en gravitationell växelverkan och ramtryck kan återge de observerade data . En studie från 2006 som jämförde djupa VLA-observationer av neutralt väte (H I) med dynamiska modeller drog slutsatsen att ”endast en modell med en kombination av en gravitationell växelverkan och ramtryck kan återge data” .

Vad Hubble-data och markbaserade observationer avslöjar om stjärnbildning

Data som ligger till grund för bilden från juli 2026 samlades in som en del av ett Hubble-program som undersöker stjärnbildningens och den stellära återkopplingens kretslopp i närbelägna galaxer . Programmet använder Hubbles förmåga i ultraviolett och optiskt ljus för att spåra unga stjärnpopulationer och joniserad gas .

Kompletterande studier av NGC 4654 i flera våglängder har använt radiokontinuum- och H I-observationer från VLA, samt fjärrinfraröda och submillimeterdata från ALMA och Herschel för att kartlägga molekylär gas, atomärt väte och de komprimerade gasregionerna nära den yttre kanten av den optiska skivan .

En studie från 2021 i tidskriften Astronomy & Astrophysics analyserade specifikt NGC 4654 som en galax som genomgår nästan kantställd ramtryck och en flygförbipassage med NGC 4639 . Den forskningen använde IRAM 30 m HERA CO(2−1)-data för att studera de fysikaliska förhållandena i det interstellära mediet och fann en starkt komprimerad gasregion nära den yttre kanten av den optiska skivan, med H I-ytdensiteter som betydligt överstiger det kanoniska värdet på 10–15 M☉ pc−2 . Studien drog slutsatsen att en Toomre-parameter på Q ∼0,8 kombinerad med en ökning av hastighetsspridningen på ∆vdisp ∼5 km s−1 är nödvändiga villkor för att samtidigt återge den observerade stjärnbildningen .

Arkivdata från Hubbles Wide Field Planetary Camera 2 (WFPC2) och Advanced Camera for Surveys (ACS), som finns lagrade i Hubble Legacy Archive, har också använts i studier av galaxens stjärnhopar och dubbla stjärnkärna .

Tillsammans gör dessa datamängder det möjligt för forskare att dra en direkt linje från galaxens asymmetriska gasfördelning och dynamik till var och i vilken takt stjärnbildning sker – vilket visar var gaskompression från de två processerna utlöser ny stjärnfödsel och var gasbortdragning stoppar den . Den nordvästra regionen av NGC 4654, där gasen är komprimerad, uppvisar högre stjärnbildningseffektivitet trots att dess andel molekylär gas är lägre, vilket tyder på att inflöde av lågmetallisk gas på grund av tryck från det intergalaktiska mediet kan förstärka stjärnbildningen .