M60-UCD1 - krótka historia napadu na skale galaktyczną ;)

Hans · 19 Czerwca 2015

Opracowujac i poprawiając materiały dla Celestii wpadłem dziś na coś niezwykłego. Warto poczytać, a może i skierować matryce na ten niezwykły twór.

http://www.sci-news.com/astronomy/science-supermassive-black-hole-dwarf-galaxy-m60-ucd1-02156.html

Dla "słabo-angielskich" ekstrakt w pigułce po polsku (z czyszczonej Celestii):

M60 - Na pierwszy rzut oka to kolejna jasna galaktyka eliptyczna w stadzie Virgo Cluster. Na fotografiach dosyć często pozuje wraz z niepowiązaną z nią, pobliską NGC4647 tworząc ciekawe wizualnie zestawienie. Wydawało by się, że dodając do tego informację o jednej z najmasywniejszych odkrytych czarnych dziur w jej centrum (4,5 miliarda mas Słońca) dopełniamy jej podstawowej charakterystyki. W końcu takie super dziury w dużych galaktykach eliptycznych nie są niczym wyjątkowym. Nic bardziej mylnego M60 kryje w sobie obiekt niezwykły. Mówie tu o M60-UCD1 karłowatym satelicie naszej bohaterki.

UCD1 odkryto niedawno (2013). Może nie tyle odkryto, co zdano sobie sprawę czym jest karłowaty satelita M60. Karłowata galaktyka nie jest przecież niczym specjalnym, nasza Galaktyka Drogi Mlecznej ma takich orbiterów kilku (np. oba Obłoki Magellana), jednak towarzysza M60 wyróżnia coś niezwykłego - kolejna supermasywna czarna dziura stanowiąca około 15% całej masy tego niezwykle zwartego karzełka. M60-UCD1 ma największą gęstość materii ze wszystkich znanych galaktyk i w momencie jej odkrycia była to najjaśniejsza ze wszystkich znanych ultra-zwartych galaktyk karłowatych. No dobrze, ale co w tym takiego niezwykłego? Mała galaktyka z masywną czarną dziurą i tyle. Nie do końca, aby uzmysłowic sobie o jakiej proporcji mowa, warto porównać ją do naszego domu - Drogi Mlecznej, galaktyki spiralnej o masie blisko tysiąc razy większej od karłowatej M60-UCD1. Wszystko było by ok, gdyby porównanie czarnych dziur M60-UCD1 i naszej galaktyki również pokazywało 1000 krotną przewagę "naszej" cenralnej czarnej dziury. Jest inaczej. Czarna dziura w M60-UCD1 jest pięć razy większa niż czarna dziura trzymająca w kupie naszą galaktykę. To oznacza, że wszytko co tam siedzi jest bardzo gęsto upakowane (Gęstość gwiazd w tej galaktyce jest około piętnastu tysięcy razy większa niż gęstość gwiazd w części Galaktyki, gdzie położona jest Ziemia) i porusza się bardzo szybko. Taka mała pchła na turbo doładowaniu.

Nie do końca jest pewne jak doszło do utworzenia M60-UCD1. Tak mała galaktyka nie miała szans urodzić tak masywnej centralnej czarnej dziury. Prawdopodobnie scenariusz jaki zaszedł to "kradzież" sporej ilości gwiazd i materii z normalnej galaktyki przez M60, co zakończyło się ogryzkiem w postaci orbitujacego wokół M60 jądra ofiary o rozmiarach kilkudziesięciu parseków. Pytanie tylko, jak? Jak M60 zdołała złupić tak doszczętnie inną wielką galaktykę? To było coś kilka razy większego od Drogi Mlecznej. Było.

Image credit: NASA / Space Telescope Science Institute / European Space Agency.

Pozdrawiam.

Paether · 19 Czerwca 2015

Na fotografiach dosyć często pozuje wraz z niepowiązaną z nią, pobliską NGC4647 tworząc ciekawe wizualnie zestawienie.

Z tym "niepowiązaniem" to jest sporo wątpliwości. Polska wikipedia sama sobie zaprzecza :read:

Ogólnie uważa się, że galaktyki póki co nie łączy żadna poważna interakcja (nie stwierdzono występowania nasilonych procesów gwiazdotwórczych, które by takową sugerowały), jednak zdjęcia z Hubble'a mogą sugerować początek oddziaływań między galaktykami.

http://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/science/arp116.html

Hans · 19 Czerwca 2015

Problem w tym, że ta "gra wstępna" bedzie trwać jeszcze eony... o ile w ogóle zaiskrzy

Paether · 19 Czerwca 2015

Na zdjęciu Jacka Bobowika bezproblemowo widoczna:

http://astropolis.pl/topic/45015-m60/

Apex · 19 Czerwca 2015

Jak to możliwe? Dwie tak duże galaktyki i tak duże czarne dziury nie powinny się zlać w jedną?

Hans · 19 Czerwca 2015

W linku z pierwszego posta masz symulacje jak molgo to przebiegac. Generalnie najwiekszy wplyw na to czy cos sie zderzy czy zacznie krazyc wokol siebie ma nie tylko masa ale rowniez predkosc obu obiektow. No i kat pod jakim sie pierwotnie zblizaly.

Pozdrawiam.

Paether · 19 Czerwca 2015

To by też w jakimś stopniu tłumaczyło "kulistość" samej M60

ekolog · 19 Czerwca 2015

Tu jest sytuacja trochę nietypowa moim zdaniem. Klasyczne zderzenie galaktyk (nawet gdy jedna jest mniejsza) to zderzenie galaktyk spiralnych albo, inaczej mówiąc, galaktyk co się jeszcze nigdy nie zderzyły z inną.

W takich galaktykach jest jeszcze stosunkowo dużo gazu (może nawet pyłu) międzygwiezdnego. Ani gwiazdy ani czarne dziury oczywiście się nie zderzają ani nawet nie są specjalnie hamowane a jedyne "ciągnięte" przez grawitacje i samo to by do zlania się nie doprowadziło.

Natomiast gaz się zderza i powstają nowe gwiazdy, które, niejako, "stają" i swoim przyciąganiem grawitacyjnym dodatkowo sprzyjają zlewaniu się galaktyk.

Natomiast galaktyka eliptyczna ma już mało gazu międzygwiezdnego (więcej materii siedzi już w starych, żółtych gwiazdach a i w białych karłach) i gdy mija się blisko z inna galaktyką (także karłowatą) to już nie zachodzi tak wydajny mechanizm jak opisałem.

Stąd w tym przypadku możemy nie doczekać się w rozsądnym czasie zlania się czarnej dziury tej galaktyki karłowatej z czarną dziurą tej dużej galaktyki co ją trzyma na swoich peryferiach. Tak sądzę.

Temat jest poniekąd i praktyczny bo trochę sugeruje, że kiedyś koło US może przelecieć duża czarna dziura (jak widać nie wszystkie siedzą grzecznie w centrach dużych galaktyk) i to nawet ze złym dla nas skutkiem (jakby nas podkradła Słońcu).

Pozdrawiam

EDIT

Starałem się skomentować tylko takie pytanie kolegi Apex'a (a dokładniej jego część): "... duże czarne dziury nie powinny się zlać w jedną?"

W kontekście przyszłości dużej czarnej dziury tej tytułowej galaktyki karłowatej oraz dużej czarnej dziury M60.

O "małych" czarnych dziurach się nie wypowiadałem (wiem, że bywają).

Edytowane 19 Czerwca 2015 przez ekolog

Hans · 19 Czerwca 2015

Ale o czym Ty piszesz? Co ma jedno z drugim wspolnego? Nie mieszaj czarnych dziur powstalych po zapadnieciu umierajacej masywnej gwiazdy (ktorych tysiace moga krecic sie po zakamarkach kazdej galaktyki) z centralnymi czarnymi dziurami. O tym co ma decydujacy wplyw na to w jaka interakcje wejda przy zbyt "bliskim" przelocie dwie (lub wiecej) galaktyk, masz dwa posty nad swoim wpisem.

... albo lepiej nie odpowiadaj na pytania wyzej, nie wazne. Powiedzmy, ze byly merytoryczne.

Pozdrawiam.

Kurde, wycielo mi klawiature PL i slowniki... :g: przepraszam za brak polskich znaczkow.

Paether · 19 Czerwca 2015

Tu jest sytuacja trochę nietypowa moim zdaniem. Klasyczne zderzenie galaktyk (nawet gdy jedna jest mniejsza) to zderzenie galaktyk spiralnych albo, inaczej mówiąc, galaktyk co się jeszcze nigdy nie zderzyły z inną.

Tu już trochę pofantazjuję, ale skąd pewność, że przed zderzeniem M60 była galaktyką eliptyczną jak obecnie? Nie mogło być tak, że zderzyły się dwie galaktyki spiralne, jedna zabrała większość materii drugiej i stała się eliptyczna a druga została prawie z niczym?

Hans · 19 Czerwca 2015

Tu już trochę pofantazjuję, ale skąd pewność, że przed zderzeniem M60 była galaktyką eliptyczną jak obecnie? Nie mogło być tak, że zderzyły się dwie galaktyki spiralne, jedna zabrała większość materii drugiej i stała się eliptyczna a druga została prawie z niczym?

Chyba mozliwy scenariusz. M60 ma naprawde wielka "centralke" Na tyle wielka, ze moze mozna mowic nawet o tym, ze UCD1 nie jest jej pierwsza ofiara, a jedynie ktoras z kolei przystawka po daniu glownym... Virgo Cluster jest ciasnawa.

Swoja droga, galaktyki nie zawsze ewoluuja z eliptycznej do spiralnej. Czasem sie niezle jaja dzieja

Pamietasz projekt galaxy zoo? http://astropolis.pl/topic/32434-galaktyczne-zoo-hubble-po-polsku/Po sklasyfikowaniu kilkuset "przypadkow" czlowiek zaczyna watpic w calkowita poprawnosc obecnych teorii ewolucji galaktyk

Generalnie, jesli M60 juz wczesniej co jakis czas "napadala" na okoliczne sasiadki (niektore rozrywajac, inne wchlaniajac (wlacznie z kolizja centralek)) mogla nie ogarnac procesu "spiralizacji" (gdy rozpatrujemy teorie ewolucji galaktyk oparta o fakt "decydujacego o rozwoju pierwotnego momentu pedu/rotacji").

Znasz ostatnio modne memy krazace po sieci, parafrazujac: "Zdarzylam podbic inne galaktyki, zdarzylam okrasc kilka kolejnych, nie zdarzylam wyksztalcic ramion"

Pozdrawiam.

MateuszW · 19 Czerwca 2015

Swoja droga, galaktyki nie zawsze ewoluuja z eliptycznej do spiralnej. Czasem sie niezle jaja dzieja

A to nie czasem na odwrót jest? Zawsze myślałem, że "nowa" galaktyka ma ładne ramiona, a podczas zderzenia robi się bałagan i wielka kupa, którą nazywamy galaktyką eliptyczną

Hans · 19 Czerwca 2015

heh, nie zdazylem zedytowac dodatkowego wyjasnienia. Na moja wiedze (nie koniecznie poprawna/pelna) sa dwie teorie. Pierwsza w uproszczeniu mowi o tym, ze eliptyczne sa efektem kolizji wszelkich innych. Druga, ze kazda galaktyka zaczynala jako nieregularna i formowala do eliptycznej (jesli rotacja pierwotna byla niewielka) albo jakiejs wariacji spiralnej (gdy pierwotna rotacja byla wystarczajaco duza). W sumie, to przy naszej obecnej wiedzy (poprawcie mnie jesli sie myle) bazujac na drugiej z wymienionych teorii, mozliwy jest nawet taki scenariusz jak ponizej

1 - nieregularna ewoluuje do spiralnej

2 - koliduje z inna zmieniajac sie w w szybko rotujaca eliptyczna

3 - rotacja ponownie wymusza ewolucje do spiralnej

4 - kolejna kolizja i znowu mamy eliptyczna.

5 - tym razem wypadkowa rotacja byla za mala i pozostala jako eliptyczna

6 - kolejna kolizja, kolejne podbicie rotacji i znowu rusza proces przejscia z eliptycznej do spiralnej

Ale ja laik, nie wiem czy nie bredze teraz

Pozdrawiam.

ekolog · 19 Czerwca 2015

Kilka miesięcy temu miałem okazję, w szerszym gronie, porozmawiać na te tematy z astronomem, który siedzi w tych zagadnieniach.

Rzeczywiście są/były rożne teorie, ale dowiedziałem się, że ta o wtórności eliptycznych jest już ostatnio bardzo preferowana - no po prostu zwyciężyła jeśli zaufamy mu (niemniej to może być obecnie jeszcze nowość).

I z jego wypowiedzi wynikało, że uważa się, że zderzenie dwóch spiralnych kończy się zlaniem czarnych dziur.

Pamiętam ze zadałem mu pytanie czy na pewno, żeby się upewnić ponieważ wtedy sądziłem, że może być inaczej.

Dlatego ten watek jest bardzo ciekawy bo mamy tu coś dość zagadkowego - ja nie mam gotowej koncepcji jak do tego doszło, a tylko sądzę, i o tym pisałem, że ta duża czarna dziura może już nie trafić do centrum M60 - niestety - i będzie zagrażała tamtejszym cywilizacjom (jeśli są) na peryferiach M60.

Pozdrawiam

Edytowane 19 Czerwca 2015 przez ekolog