Zderzenia galaktyk

[ekolog]

Naukowcy na bazie danych teleskopu Planck opracowali ciekawy program (RELICS) i dostali sporo czasu kosmicznych teleskopów Hubble'a i Spitzer'a w latach 2015-2017.

Szukano i fotografowano najstarsze (czyli pierwsze w historii tego etapu wszechświata), niezwykle małe kątowo - praktycznie punktowe - galaktyki powiększane jednak przez 41 masywnych gromad galaktyk poprzez zjawisko soczewkowania grawitacyjnego.

To znaczy każda gromada stanowiła odrębną soczewkę i dawała szansę na inne zdobycze.

Znaleziono tych galaktyk (lub kandydatów na takie) sporo, bo kilkaset, a najlepsze detale wypatrzono w SPT0615-JD.
Istniała ona już 500 milionów lat po początku obecnego etapu naszego wszechświata (czyli po początku wielkiego wybuchu).

 

W latach 400-600 mln lat miała miejsce tak zwana epoka rejonizacji. Promieniowanie ultrafioletowe rozbijało wtedy obojętne atomy z powrotem na protony i elektrony. Ślad ubytku tego promieniowania znaleziono w falach elektromagnetycznych nadlatujących od wspomnianej galaktyki (linkuję na dole do jej zdjęcia).

 

Okazuje się, że pierwsze galaktyki nie były tak regularne jak większość obecnych (czyli spiralne lub eliptyczne) i były o wiele mniejsze (1% naszej galaktyki). Paliwa wodorowego było pod dostatkiem to ich gwiazdy powstawały szybko oraz wybuchały jako supernowe. Ponadto galaktyki te bardzo często zderzały się ze sobą czyli po prostu łączyły. Potem ekspansja wszechświata spowolniła te procesy.

Naukowcy bardzo liczą na poważne odkrycia o początkowej historii wszechświata wynikające z parametrów teleskopu JWST, który ma "wkrótce" polecieć w kosmos  ale bardzo martwią się, że będzie on znacznie dalej od Ziemi niż HST i nie będzie pieniędzy (a może i rakiet) na ewentualne misje serwisowe/naprawcze.

 

W innym numerze świata Nauki kilka lat temu przeczytałem, że JWST może nawet (przy pewnych założeniach) potwierdzić hipotezę wielkiego odbicia czyli istnienia pra materio-energii przed momentem zero (blisko 15 miliardów lat temu) kiedy została ściśnięta do niebywałej gęstości.

 

Inspiracja:

Świat Nauki 2019/1 str 56 i kilka następnych.

Pozdrawiam

 

Edytowane 27 Stycznia 2019 przez ekolog

[ekolog]

To dopiero jest zderzenie galaktyk. Dwóch ich gromad.

Okazuje się, że przestrzeń kosmiczna nie tylko w układach planetarnych i między gwiazdami ma lekki nadmiar gazu w stosunku do praktycznego zera.
Także w obszar poza galaktykami ale w ich pobliżu jakieś zjawiska (najpewniej dżety czarnych dziur oraz wiatry gwiazdowe i wybuchy supernowych) wstrzykują niezerową porcję gazu (głównie wodoru).

 

Już przed pierwszym kontaktem gromad wspomniany wodór zagęścił się i zderzył dając efektowne promieniowanie (zwłaszcza rentgenowskie) przedstawione akurat na różowo. No jakoś musieli

 

http://sci.esa.int/xmm-newton/61420-x-rays-reveal-how-cosmic-giants-meet/

 

Siema
link:

Edytowane 28 Czerwca 2019 przez ekolog

[ekolog]

Zderzenia (i zlewanie się w jedną) galaktyk są względnie częste bo typowe odległości miedzy nimi są małe w porównaniu z ich rozmiarami, a każda jakoś tam dryfuje sobie ... powiedzmy jak zagubiony pień w jeziorze.

Dystans bywa często zaledwie 10 razy większy niż średnica mniejszej z porównywalnych dwóch sąsiadek.

 

Okazuje się jednak, że galaktyki nie wiszą w kosmosie losowo lecz zwykle trzymają się grawitacyjnie w grupie galaktyk.

Całe grupy galaktyk też czasem się ... zderzają

 

Abel 2384
"Prawie sto milionów lat temu dwie gromady galaktyk zderzyły się, a następnie przeszły przez siebie.
To potężne wydarzenie uwolniło powódź gorącego gazu z każdej gromady galaktyk, która utworzyła niezwykły most między dwoma obiektami.
Ten most jest teraz pobudzany przez cząstki wylatujące z okolic supermasywnej czarnej dziury."

Fotografia scala materiał z kilku urządzeń.
NASA's Chandra X-ray Observatory and ESA's XMM-Newton (blue), as well as the Giant Metrewave Radio Telescope in India (red).

https://www.nasa.gov/image-feature/abell-2384-bending-the-bridge-between-two-galaxy-clusters

 

***
Przy okazji warto wspomnieć o zderzających się z wyjątkowym rozmachem galaktykach zwanych Myszami.
Będą zawracały ku sobie jeszcze wielokrotnie i zleją się w jedną po nietypowo długim okresie, bo może nawet kilku miliardów lat.
Bruce Waddington ("NGC 4676: The Mighty Mice" APOD)

 

Siema
Link na grafikę z podanej strony

 

Link do Myszy na APOD

 

[ekolog]

Wracając do małej skali

 

Kwintet Stephana daje rzadką okazję obserwowania grupy galaktyk w procesie ewolucji od systemu zdominowanego przez galaktyki spiralne do bardziej rozwiniętego systemu zdominowanego przez galaktyki eliptyczne (najczęściej to skutek zlania w jedną dwóch spiralnych).

https://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_1408.html

 

Link do grafiki ("nasa.gov")

 

[ekolog]

Ustawiona do nas dokładnie bokiem galaktyka spiralna NGC 3628.  
Dzieli swoje sąsiedztwo we wszechświecie lokalnym z dwiema innymi dużymi galaktykami spiralnymi M65 i M66 w grupie zwanej Trypletem Lwa.
Oddziaływania grawitacyjne z kosmicznymi sąsiadkami są prawdopodobnie odpowiedzialne za tworzenie ogona pływowego, a także za wydłużony "płomień" oraz za wypaczenie (poszerzenie) dysku tej galaktyki.

Nasza galaktyka i wiele innych, spiralnych, jest na pewno bardziej płaska.

To co tam widzimy to przedsmak tego co się stanie się po zderzeniu tych czy innych galaktyk.
Finalny produkt, galaktyka eliptyczna, nie jest już w żaden sposób płaska. Przypomina jajko - jak najbardziej trójwymiarowe.

 

APOD. 4.6.2020. Stefan Cancelli.

https://apod.nasa.gov/apod/astropix.html

 

Siema
Linki (NASA i wikipedia)

 

 

 

[ekolog]

W przeciwieństwie do gwiazd, między którymi odległości są kolosalnie większe niż ich średnice, odległości między galaktykami są stosunkowo niewielkie.

Dlatego często musi dochodzić do ich zderzeń lub "dotknięć" na brzegach.

 

Układ galaktyk Arp 227, odległych od nas o około 100 milionów lat świetlnych w konstelacji Ryb. W tym ciekawa galaktyka "muszlowa" NGC 474.

Słabe, szerokie łuki (lub muszla) NGC 474 mogły być skutkiem spotkania z sąsiadką - NGC 470.
Alternatywne wyjaśnienie uznaje to za skutki przyłączenia jakiejś mniejszej galaktyki.

 

"Shell Galaxies in Pisces" Martin Pugh (APOD)

https://apod.nasa.gov/apod/ap200827.html

 

Siema
Link:

 

[ekolog]

Galaktyka NGC 2799 (po lewej) jest najwyraźniej wciągana do środka galaktyki NGC 2798 (po prawej).

To ostatecznie może skutkować połączeniem w jedną galaktykę (eliptyczną) lub powstaniem, czasem tak bywa, unikalnej strukturalnie formacji.

 

Pozornie uformowała się tu (wizualnie) trąba wodna i gwiazdy z NGC 2799 zdają się wpadać do NGC 2798 jak krople wody.

 

Fuzje galaktyk mogą trwać od kilkuset milionów do ponad miliarda lat.
Połączenie dwóch galaktyk nie byłoby katastrofalne dla układów gwiezdnych (zatem i planet oraz cywilizacji tamtejszych) znajdujących się w ich wnętrzu,
gdyż ilość przestrzeni między gwiazdami nadal będzie ogromna co oznacza, że zderzenia gwiazd są mało prawdopodobne.

 

NASA IotD (z HST)

 

Siema
Link:

Edytowane 23 Października 2020 przez ekolog

[ekolog]

Gdy galaktyka (UGC 1810) pożera znacznie mniejszą.
Jasnoniebieski zewnętrzny pierścień to sporo nowych młodych gwiazd,
powstałych zaledwie kilka milionów lat wcześniej (z kumulacji materii własnej i przyciągniętej).

Wewnętrzna, środkowa cześć obrazu pokazuje starszą cześć galaktyki czyli też starsze gwiazdy.
Całość to Arp 273.

 

APOD (18.10.2020)

https://apod.nasa.gov/apod/ap201018.html

 

Siema
Link

[SebaSan1981]

Nie mam pewności czy gdzieś na forum już się nie pojawił ale zapodam gifa z symulacją zderzenia naszej Galaktyki z galaktyką Andromedy 

[ekolog]

Galaktyki gromady Herkulesa (Abell 2151), oddalone o 500 milionów lat świetlnych.
Mamy tam wyjątkowo dużo bogatych w gaz i pył galaktyk spiralnych z tworzącymi się nowymi gwiazdami,
ale niewiele galaktyk eliptycznych, w których brakuje gazu i pyłu i nowo narodzonych gwiazd.
Kolory ujawniają zatem galaktyki tworzące gwiazdy z niebieskim odcieniem i galaktyki (zwłaszcza eliptyczne) ze starszymi populacjami gwiazd o żółtawym odcieniu.
Wiele galaktyk zdaje się zderzać (czyli łączyć), a inne wydają się zniekształcone - to dowód, że i one wchodzą w interakcje z sąsiednimi. (APOD)

 

Siema
https://apod.nasa.gov/apod/ap201107.html

Link

[ekolog]

Badania wykazały, że NGC 1316 jest olbrzymią galaktyką eliptyczną, która w jakiś sposób zawiera ciemne pasma pyłu, zwykle występujące w galaktyce spiralnej.
Ciemne węzły i pasma pyłu widoczne na przedstawionym zdjęciu wskazują, że co najmniej jedna z pochłoniętych galaktyk była galaktyką spiralną.
NGC 1316 rozciąga się na około 50 000 lat świetlnych i znajduje się około 60 milionów lat świetlnych od nas, w kierunku konstelacji Piec.

Z HST.

 

Siema
Link:

 

[ekolog]

Gdzieś w odległej przyszłości, za około 4 miliardów lat od teraz, nasza galaktyka (Droga Mleczna) zderzy się z sąsiednią galaktyką Andromedy (Messier 31), jak to zilustrowano w interpretacji artystycznej.
Wszechświat rozszerza się i to przyspiesza, ale zderzenia między galaktykami w niewielkiej odległości od siebie wciąż się zdarzają, ponieważ są one związane grawitacją otaczającej je ciemnej materii.
M31 porusza się w kierunku Drogi Mlecznej z prędkością około 250 000 mil na godzinę.

 

Film:

 

Teksty:

https://www.nasa.gov/image-feature/hubble-shows-us-the-future

 

https://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/science/milky-way-collide.html

 

Siema

[ekolog]

Siema

[ekolog]

Bardzo ciekawy przykład zderzenia galaktyk prawie bez "uszkodzeń".

To galaktyki spiralne ale widziane z boku.

 

Zniekształcenia i ślady mieszania się gazu wykryte na innych długościach fal sugerują, że kosmiczny Wieloryb oraz Kij hokejowy
miały bliskie spotkania ze sobą w odległej przeszłości.

 

Kolokwialnie mówiąc: przeleciały się nawzajem nie czyniąc sobie większej krzywdy.

APOD/ "Kometa, wieloryb i kij hokejowy"
Obserwatorium Grand Mesa , Terry Hancock / Tom Masterson

 

Kometa ATLAS (C / 2020 R4) jest tu bez znaczenia bo kolosalnie bliżej nas i pyłkiem mikroskopijnym wobec galaktyk.

 

https://apod.nasa.gov/apod/ap210513.html

Siema
Link i miniaturka

 

 

[ekolog]

AI (sztuczna inteligencja) odgrywa już istotą rolę w astronomii - jak wynika choćby z tego doniesienia.

 

Gdy model był gotowy do samodzielnego klasyfikowania informacji, naukowcy pokazali mu rzeczywiste dane z katalogu galaktyk Cosmicflows-3, który obejmuje ruchy i rozkład 17 000 galaktyk w odległości 200 megaparseków od Drogi Mlecznej.
Dzięki dołączonym danym model dokładnie odtworzył Lokalną Grupę galaktyk w pobliżu Drogi Mlecznej, a także znaną "lokalną pustkę", która obejmuje puste obszary przestrzeni w pobliżu, wśród innych struktur widocznych na mapie.

 

Nowa kosmiczna mapa ujawniła ukryte struktury łączące pobliskie galaktyki, co może pomóc naukowcom w modelowaniu przyszłej kolizji naszej galaktyki (Drogi Mlecznej) z Andromedą, najbliższym sąsiadem naszej galaktyki.

 

Mapa, stworzona za pomocą uczenia maszynowego, może również rzucić więcej światła na wpływ ciemnej materii na ewolucję naszego wszechświata.
Jeśli chodzi o zderzenie Drogi Mlecznej z Andromedą, które ma nastąpić za 4,5 miliarda lat, na mapie przedstawiono włókna ciemnej materii, które łączą obie galaktyki i mogą wpłynąć na fuzję.
Algorytmy ujawniły kilka nowych włókien, które zespół planuje dalej badać, w tym te, które łączą naszą galaktykę z Andromedą.

 

Mapa będzie jeszcze dokładniejsza po tym, jak NASA Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, który ma wystartować jeszcze w tym roku, prześle dane, które pozwolą naukowcom zobaczyć jeszcze słabsze, odległe galaktyki.
Przypuszczam, że nie owe galaktyki lecz wpływ na ich obraz znacznie bliższej nam ciemnej materii będzie tu cenny - w kontekście dokładniejszego przewidywania naszej (galaktycznej) przyszłości!?

 

https://www.space.com/artificial-intelligence-models-milky-way-andromeda-collision

 

Swoją drogą ostatnio jak się czyta o różnych pracach astronomów to ciągle okazuje się że ...

 

wszyscy czekają na Webb'a

 

Siema

[ekolog]

Układ trzech galaktyk - Arp 195 – znajduje się w Atlasie Galaktyk Osobliwych.

Te galaktyki zderzają się (czyli faktycznie dojdzie do ich powolnego zlewania się ku ostatecznie jednej - najpewniej eliptycznej).

 

HST uchwycił "grawitacyjne przeciąganie liny" między oddziałującymi galaktykami. Hmm ... ktoś widzi tu jakąś linę?

 

Obserwacje za pomocą teleskopu kosmicznego Hubble'a są niezwykle cenne, więc astronomowie nie chcą tracić ani sekundy.
Dlatego harmonogram obserwacji (fotografowania)  Hubble'a jest obliczany za pomocą algorytmu komputerowego,
który pozwala temu statkowi kosmicznemu od czasu do czasu zbierać dodatkowe "migawki danych" między dłuższymi rejestracjami.

 

Jest to poniekąd, jeszcze bardziej skomplikowana, wersja słynnego "Problem komiwojażera".

Dane jest n miast, które komiwojażer ma odwiedzić, oraz czas podróży pomiędzy każdą parą miast.
Celem jest znalezienie najszybszej drogi łączącej wszystkie miasta, zaczynającej się i kończącej się w określonym punkcie.

 

https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2021/hubble-spots-squabbling-galactic-siblings

 

Siema