Pressmeddelande

Gigantisk galax växer fortfarande

Messier 87 har under de senaste miljarder åren svalt en hel galax

25 juni 2015

Nya observationer med ESO:s Very Large Telescope har avslöjat att den gigantiska elliptiska galaxen, Messier 87, har under de senaste miljarder åren svalt en medelstor galax. För första gången har ett team av astronomer lyckats följa rörelserna hos 300 glödande planetariska nebulosor för att hitta klara bevis på att detta hänt, och har också funnit bevis på ett överskott av ljus som kommer från resterna av det sönderslitna offret.

Astronomer förväntar sig att galaxer växer genom att äta upp mindre galaxer. Men bevis för detta är oftast svåra att hitta – precis som resterna av vattnet som kastats från ett glas in i en damm snabbt blandar sig med vattnet i dammen, så blandar sig stjärnorna från den infallande galaxen med de väldigt likartade stjärnorna från den större galaxen utan att lämna några spår.

Men nu har ett team av astronomer ledda av doktorandstudenten Alessia Longobardi vid Max Planck-Institutet för utomjordisk fysik i Garching, Tyskland, tillämpat ett klurigt observationellt knep som tydligt visar att den närliggande gigantiska elliptiska galaxen Messier 87 har, under de senaste miljarder åren, slagits samman med en mindre galax.

Alessia Longobardi kommenterar.

– Dessa resultat visar att stora, ljusstarka strukturer i universum fortfarande växer – galaxerna är fortfarande inte färdiga! En stor del av Messier 87:s yttre halo är nu dubbelt så ljus jämfört med om den aldrig kolliderat med denna medelstora galax, säger hon.

Galaxen Messier 87, som ligger i mitten av galaxhopen Virgo, är en enorm boll av stjärnor som tillsammans väger mer än tusen miljarder gånger solens massa och som ligger drygt 50 miljoner ljusår bort.

Istället för att titta på alla stjärnorna i Messier 87 – det finns bokstavligen miljarder av dem och de är alldeles för ljussvaga och för många för att studeras individuellt – så tittade teamet på planetariska nebulosor, de glödande skalen omkring åldrande stjärnor [1]. På grund av att dessa objekt skiner mycket starkt i en specifik nyans av akvamaringrönt kan man särskilja dem från de omgivande stjärnorna. Noggranna observationer av ljuset från nebulosorna kan med hjälp av kraftfulla spektrografer också avslöja deras rörelser [2].

Precis som vattnet från ett glas inte är synligt när det kastats in i en damm – men det kan ha skapat krusningar eller andra störningar som vi kan se om det finns partiklar av lera i vattnet – så kan rörelserna hos planetariska nebulosor, mätta med hjälp av spektrografen FLAMES som sitter på Very Large Telescope, ge oss ledtrådar om denna tidigare sammanslagning.

Ortwin Gerhard leder dynamikgruppen vid Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik i Garching, Tyskland, och är medförfattare till studien.

– Vi bevittnar en sammanslagning som nyligen inträffat där en medelstor galax fallit genom Messier 87:s mitt. På grund av de enorma gravitationella tidvattenskrafterna så är dess stjärnor nu utspridda över ett område som är mer än 100 gånger större än den ursprungliga galaxen, säger han.

Teamet tittade också väldigt noga på hur ljuset är fördelat i de yttre områdena av Messier 87, och fann bevis på att ytterligare ljus kommer från stjärnorna i galaxen som dragits in och slitits isär. Observationer visar också att den sönderslitna galaxen har lagt till yngre, blåare stjärnor till Messier 87, och därför var den troligen en stjärnbildande spiralgalax innan sammanslagningen.

Magda Arnaboldi, astronom vid ESO i Garching, Tyskland, är också medförfattare till artikeln.

– Det är väldigt spännande att lyckas identifiera stjärnor som har spridits över hundratusentals ljusår i galaxens halo – men fortfarande kunna se, från deras hastigheter, att de tillhör en gemensam struktur. De gröna planetariska nebulosorna är som nålarna i en höstack av gyllene stjärnor. Men dessa sällsynta nålar håller på ledtrådar till vad som hänt med stjärnorna, säger hon.

Noter

[1] Planetariska nebulosor bildas när en sollik stjärna når slutet av sitt liv, och skickar ut en stor del av sin energi i några få spektrallinjer. På grund av detta är dessa de enda individuella stjärnor vars rörelser vi kan mäta från Messier 87:s avstånd på 50 miljoner ljusår från jorden. De fungerar som fyrar av grönt ljus och berättar för oss var de är och med vilken hastighet de rör sig.

[2] Dessa planetariska nebulosor är fortfarande väldigt svaga och kräver all kraft från Very Large Telescope för att kunna studeras: ljuset som skickas ut från en typisk planetarisk nebulosa i Messier 87:s halo motsvarar två 60-watts glödlampor på Venus sedda från jorden.

Rörelserna hos de planetariska nebulosorna längs med siktlinjen mot eller bort från jorden leder till förändringar i spektrallinjerna, som en följd av Dopplereffekten. Dessa skiftningar kan noga mätas med hjälp av känsliga spektrografer och man kan bestämma nebulosornas hastigheter.

Mer information

Resultaten presenteras i en forskningsartikel med titeln “The build-up of the cD halo of M87 — evidence for accretion in the last Gyr” av A. Longobardi m. fl. och publiceras i tidsskriften Astronomy & Astrophysics Letters den 25 juni 2015.

Forskarteamet består av A. Longobardi (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Tyskland), M. Arnaboldi (ESO, Garching, Tyskland), O. Gerhard (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Tyskland) och J.C. Mihos (Case Western University, Cleveland, Ohio, USA).

Länkar

• Forskningsartikeln
• Bilder på VLT

Kontakter

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

Magda Arnaboldi
ESO
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6599
E-post: marnabol@eso.org

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

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

Johan Warell (Presskontakt för Sverige)
ESO:s nätverk för vetenskaplig kommunikation
Skurup, Sverige
Tel: +46-706-494731
E-post: eson-sweden@eso.org

Connect with ESO on social media