Lehdistötiedote

Jättiläisgalaksi kasvaa yhä vain

Messier 87 on nielaissut kokonaisen galaksin viimeisten miljardin vuoden aikana

25. kesäkuuta 2015

ESO:n VLT-teleskoopilla tehdyt uudet havainnot ovat paljastaneet, että läheinen jättimäinen elliptinen galaksi, Messier 87, on nielaissut kokonaisen keskikokoisen galaksin viimeisimmän miljardin vuoden aikana. Tähtitieteilijäryhmä on ensimmäistä kertaa kyennyt jäljittämään 300 hohtavan planetaarisen sumun liikkeet saadakseen selvää todistusaineistoa tästä tapahtumasta ja he ovat myös löytäneet todisteita täysin hajonneen uhrin jäänteistä tulevasta ylimääräisestä valosta.

Tähtitieteilijät olettavat, että galaksit kasvavat nielaisemalla pienempiä galakseja. Todisteita on kuitenkin yleensä vaikea nähdä. Samoin kuin lasista lampeen heitetty vesi yhdistyy nopeasti lammen veteen, myös yhteensulautuvan galaksin tähdet sekoittuvat suuremman galaksin hyvin samankaltaisten tähtien joukkoon jättämättä jälkeäkään.

Nyt Saksan Garchingissa sijaitsevan tutkimuslaitoksen Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik jatko-opiskelija Alessia Longobardin johtama tähtitieteilijäryhmä on käyttänyt nerokasta havaintokikkaa osoittaakseen selvästi, että läheinen jättimäinen elliptinen galaksi Messier 87 sulautui yhteen pienemmän galaksin kanssa viimeisimmän miljardin vuoden aikana.

"Tämä tulos osoittaa suoraan, että maailmankaikkeuden suuret, valovoimaiset rakenteet kasvavat yhä merkittävissä määrin. Galaksit eivät ole vielä tiensä päässä!", sanoo Alessia Longobardi. "Suuri osa Messier 87:n ulommasta halosta näyttää nyt kaksi kertaa niin kirkkaalta kuin jos yhteentörmäystä ei olisi tapahtunut."

Messier 87 sijaitsee Virgon galaksijoukon ytimessä. Se on valtava tähtien pallo, jonka kokonaismassa on yli miljoona miljoonaa kertaa Auringon massa. Se on meistä noin 50 miljoonan valovuoden etäisyydellä.

Sen sijaan, että tutkimusryhmä olisi yrittänyt tutkia kaikkia Messier 87:n kirjaimellisesti miljardeja liian himmeitä ja lukuisia tähtiä yksitellen, tutkimusryhmä katsoi planetaarisia sumuja — ikääntyvien tähtien ympärillä hohtavia kaasukuoria [1]. Koska nämä kohteet loistavat hyvin kirkkaasti tietyllä sinivihreän värin sävyllä, ne voidaan erottaa niitä ympäröivistä tähdistä. Huolellinen sumujen valon tutkimus tehokasta spektrograafia käyttäen voi myös paljastaa niiden liikkeet [2].

Aivan kuten lasin vesi ei ole enää näkyvissä, kun se on heitetty lampeen, joskin se on saattanut aiheuttaa aaltoja ja muita häiriöitä, jotka voidaan nähdä, jos vedessä on mutahiukkasia, VLT-teleskoopin FLAMES-spektrograafilla mitattujen planetaaristen sumujen liikkeet tarjoavat vihjeitä tapahtuneesta yhteensulautumisesta.

"Todistamme yksittäistä viimeaikaista kertymätapahtumaa, jossa keskikokoinen galaksi syöksyi Messier 87:n keskustan läpi ja valtavien painovoimavaikutusten seurauksena sen tähdet ovat nyt hajaantuneet alueelle, joka on 100 kertaa suurempi kuin alkuperäinen galaksi!", lisää Ortwin Gerhard, Saksan Garchingissa sijaitsevan tutkimuslaitoksen Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik dynamiikan tutkimusryhmän johtaja ja yksi uuden tutkimuksen kirjoittajista.

Tutkimusryhmä katsoi myös hyvin huolellisesti valon jakaumaa Messier 87:n ulko-osissa ja löysi todisteita ylimääräisestä valosta, joka tulee sisään kiskotun ja hajonneen galaksin tähdistä. Nämä havainnot ovat osoittaneet myös, että hajonnut galaksi on lisännyt nuorempia, sinisempiä tähtiä galaksiin Messier 87 ja siten se oli ennen yhteensulautumista luultavasti tähtiä muodostanut spiraaligalaksi.

"On hyvin jännittävää kyetä tunnistamaan tähtiä, jotka ovat hajaantuneet satojen tuhansien valovuosien matkalle tämän galaksin halossa, mutta silti kyetä näkemään niiden nopeudesta, että ne kuuluvat yhteiseen rakenteeseen. Vihreät planetaariset sumut ovat neuloja kultaisten tähtien heinäsuovassa. Nämä harvinaiset neulat käsittävät kuitenkin vihjeitä siitä, mitä tapahtui tähdille," päättää yksi kirjoittajista, Magda Arnaboldi (ESO, Garching, Saksa).

Lisähuomiot

[1] Planetaariset sumut muodostuvat Auringon kaltaisten tähtien saavuttaessa elämänsä lopun. Ne säteilevät suuren osan energiastaan vain muutamalla spektriviivalla. Tämän johdosta ne ovat ainoat yksittäiset tähdet, joiden liikkeet voidaan mitata Messier 87:n etäisyydellä, 50 miljoonan valovuoden päässä Maasta. Ne käyttäytyvät vihreän valon majakoiden tavoin ja siten ne kertovat meille missä ne ovat ja millä nopeudella ne liikkuvat.

[2] Nämä planetaariset sumut ovat yhä hyvin himmeitä ja niiden tutkimiseen vaaditaan VLT-teleskoopin koko teho. Galaksin Messier 87 halossa olevan tyypillisen planetaarisen sumun säteilemä valo vastaa kahta 60 watin hehkulamppua Venuksen etäisyydellä Maasta katsottuna.

Planetaaristen sumujen liikeet näkösäteen suunnassa Maata kohti tai siitä pois päin aiheuttavat siirtymän spektriviivoissa Doppler-ilmiön johdosta. Nämä siirtymät voidaan mitata tarkasti käyttäen herkkää spektrograafia ja näin voidaan päätellä sumujen nopeudet.

Lisätietoa

Tämä tutkimus esitettiin tutkimusjulkaisussa "The build-up of the cD halo of M87 — evidence for accretion in the last Gyr”, jonka kirjoittivat A. Longobardi et al. Julkaisu ilmestyy julkaisusarjassa Astronomy & Astrophysics Letters 25. heinäkuuta 2015.

Tutkimusta esiteltiin myös Euroopan tähtitieteellisen seuran vuotuisessa EWASS 2015 -konferenssissa, joka on samaan aikaan meneillään La Lagunassa, Teneriffalla.

Tutkimusryhmään kuuluvat A. Longobardi (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Saksa), M. Arnaboldi (ESO, Garching, Saksa), O. Gerhard (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Saksa) ja J.C. Mihos (Case Western University, Cleveland, Ohio, USA).

ESO on Euroopan johtava hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio ja maailman tieteellisesti tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. ESO:lla on 16 jäsenmaata: Alankomaat, Belgia, Brasilia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Portugali, Puola, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekin tasavalta. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maanpäällisten havaintovälineiden suunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöön. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä merkittäviä tieteellisiä löytöjä. ESO:lla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen kansainvälisen yhteistyön edistämisessä ja organisoinnissa. ESO:lla on Chilessä kolme ainutlaatuista huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESO:lla on Paranalilla Very Large Telescope (VLT), maailman kehittynein näkyvää valoa havainnoiva tähtitieteellinen observatorio, ja kaksi kartoitusteleskooppia. VISTA toimii infrapuna-alueella ja on maailman suurin kartoitusteleskooppi. VLT Survey Telescope on suurin vartavasten taivaan näkyvän valon kartoitukseen suunniteltu teleskooppi. ESO on yksi maailman suurimman tähtitieteellisen projektin, ALMA-teleskoopin pääyhteistyökumppaneista. Lähellä Paranalia sijaitsevalla Cerro Armazonesilla ESO rakentaa 39-metrin kokoista E-ELT -teleskooppia (European Extremely Large Telescope), josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.

Linkit

• Tutkimusjulkaisu
• Valokuvia VLT-teleskoopista

Yhteystiedot

Alessia Longobardi
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 30000 3022
Sähköposti: alongobardi@mpe.mpg.de

Magda Arnaboldi
ESO
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6599
Sähköposti: marnabol@eso.org

Ortwin Gerhard
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 30000 3539
Sähköposti: gerhard@mpe.mpg.de

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6655
Matkapuhelin: +49 151 1537 3591
Sähköposti: rhook@eso.org

Pasi Nurmi (Lehdistön yhteyshenkilö Suomi)
ESO Science Outreach Network ja University of Turku
Turku, Finland
Puh.: +358 29 4504 358
Sähköposti: eson-finland@eso.org

Connect with ESO on social media