Cartwheel Galaxy - Cartwheel Galaxy

Cartwheel Galaxy
Cartwheel Galaxy.jpg
Esta imagen muestra la Galaxia Cartwheel vista desde el Telescopio Espacial Hubble
Datos de observación ( época J2000 )
Constelación Escultor
Ascensión recta 00 h 37 m 41,1 s
Declinación −33 ° 42 ′ 59 ″
Redshift 9050 ± 3 km / s
Distancia 500 Mly (150 Mpc )
Magnitud aparente  (V) 15,2
Caracteristicas
Escribe S pec (anillo)
Tamaño ~ 130.000 ly (diámetro)
Tamaño aparente  (V) 1′.1 × 0′.9
Características notables Forma de anillo
Otras designaciones
MCG-06-02-022a, PGC 2248

La galaxia Cartwheel (también conocida como ESO 350-40 o PGC 2248 ) es una galaxia lenticular y una galaxia anular a unos 500 millones de años luz de distancia en la constelación del Escultor . Tiene un diámetro estimado de 150.000 años luz y una masa de aproximadamente 2,9–4,8 × 10 9 masas solares ; su anillo exterior tiene una velocidad circular de 217 km / s .

Fue descubierto por Fritz Zwicky en 1941. Zwicky consideró su descubrimiento como "una de las estructuras más complicadas esperando su explicación sobre la base de la dinámica estelar".

Una estimación de la extensión de la galaxia resultó en una conclusión de 150.000 años luz , que es una cantidad moderada más pequeña que la Vía Láctea .

La gran galaxia Cartwheel es el miembro dominante del grupo de galaxias Cartwheel, que consta de cuatro galaxias espirales asociadas físicamente. Los tres compañeros se conocen en varios estudios como G1: la espiral de Magallanes azul irregular más pequeña, G2, la espiral compacta amarilla con una cola de marea, y G3, una espiral más distante que a menudo se ve en imágenes de campo amplio.

Estructuras

Se observa que la estructura de la galaxia Cartwheel es extremadamente complicada y está muy alterada. El Cartwheel consta de dos anillos: el anillo azul exterior, el sitio de formación masiva de estrellas en curso debido a la compresión del gas y el polvo, y el anillo nucleico amarillo interior que rodea el centro galáctico. Un anillo de polvo absorbente oscuro también está presente en el anillo nucleico. Se ven varios brazos ópticos o "radios" que conectan el anillo exterior con el interior, y se teoriza que están reformando brazos espirales después de la colisión. Las observaciones muestran la presencia de radios no térmicos y radios ópticos, pero los dos no se superponen y se ha demostrado que no están asociados entre sí y, por lo tanto, son estructuras diferentes.

Evolución

Un frontalmente espectacular colisión entre dos galaxias se ve en esto la NASA telescopio espacial Hubble imagen en color verdadero de la rueda de carro Galaxy.

La galaxia fue una vez una galaxia espiral normal antes de que aparentemente sufriera una colisión frontal de estilo "diana" con una compañera más pequeña aproximadamente 2 a 300 millones de años antes de cómo vemos el sistema hoy. Cuando la galaxia cercana pasó a través de la galaxia Cartwheel, la fuerza de la colisión provocó que una poderosa onda de choque gravitacional se expandiera a través de la galaxia, como una roca arrojada a un lecho de arena. Moviéndose a alta velocidad, la onda de choque barrió y comprimió gas y polvo, creando un estallido estelar alrededor de la parte central de la galaxia que resultó ileso a medida que se expandía hacia afuera. Esto explica el anillo azulado alrededor del centro, la parte más brillante. Se puede notar que la galaxia está comenzando a retomar la forma de una galaxia espiral normal , con brazos extendidos desde un núcleo central. Estos brazos a menudo se denominan “radios” de las volteretas.

Alternativamente, un modelo basado en la inestabilidad gravitacional de Jeans de perturbaciones de gravedad de pequeña amplitud tanto axisimétricas (radiales) como no axiimétricas (espiral) permite una asociación entre los cúmulos crecientes de materia y las ondas axisimétricas y no simétricas gravitacionalmente inestables que adquieren la apariencia de un anillo. y radios. Sin embargo, según los datos de observación, esta teoría de la evolución de las galaxias en anillo no parece aplicarse a esta galaxia específica.

Si bien la mayoría de las imágenes de la Rueda de carro muestran tres galaxias juntas, se sabe que una cuarta compañera asociada físicamente (también conocida como G3) está asociada con el grupo a través de una cola HI que conecta a G3 con la rueda de carro. Debido a la presencia de la cola HI, se cree ampliamente que G3 es la galaxia "bala" que atravesó el disco de la rueda de carro, creando su forma actual, no G1 o G2. Esta hipótesis tiene sentido dado el tamaño y la edad prevista de la estructura actual (~ 300 millones de años como se mencionó anteriormente). Teniendo en cuenta lo cerca que están G1 y G2 de la Rueda de carro, se cree mucho más ampliamente que la distante G3 de aproximadamente 88 kpc (~ 287,000 años luz) es la galaxia intrusa.

El mapeo de la cola de hidrógeno neutro es extremadamente útil para determinar las galaxias "culpables" en casos similares donde la respuesta es relativamente poco clara. El gas hidrógeno, que es el gas más ligero y abundante de las galaxias, se desprende fácilmente de las galaxias madre a través de las fuerzas gravitacionales. La evidencia de esto se puede ver en la galaxia de las medusas y la galaxia del cometa , que están experimentando un tipo de efecto gravitacional llamado despojo de presión de ariete , y otras galaxias con colas de marea y corrientes estelares formadoras de estrellas asociadas con colisiones y fusiones. La eliminación de la presión del ariete casi siempre causará colas dominantes de gas HI a medida que una galaxia cae en un cúmulo de galaxias, mientras que las fusiones y colisiones como la rueda de carro a menudo crean colas dominantes principales cuando la gravedad de la galaxia culpable atrae y tira del gas de la galaxia víctima hacia adentro. la dirección del movimiento de los culpables.

Se espera que la estructura existente de la rueda de carro se desintegre en los próximos cientos de millones de años a medida que el gas, el polvo y las estrellas restantes que no han escapado de la galaxia comiencen a caer hacia el centro. Es probable que la galaxia recupere una forma de espiral después de que se complete el proceso de caída y las ondas de densidad en espiral tengan la oportunidad de reformarse. Esto solo es posible si los acompañantes G1, G2 y G3 permanecen distantes y no sufren una colisión adicional con la rueda de carro.

Fuentes de rayos X

La galaxia Cartwheel en diferentes espectros de luz ( rayos X , ultravioleta , visible e infrarrojo ). La imagen combina datos de cuatro observatorios espaciales diferentes: el Observatorio de rayos X Chandra (púrpura), el Galaxy Evolution Explorer (ultravioleta / azul), el Telescopio espacial Hubble (visible / verde) y el Telescopio espacial Spitzer (infrarrojo / rojo). La imagen tiene 160 segundos de arco de ancho. RA 00 h 37 m 41,10 s Dic −33 ° 42 ′ 58,80 ″ en Sculptor . Crédito: NASA / JPL / Caltech / P.Appleton et al. Rayos X: NASA / CXC / A.Wolter & G.Trinchieri et al.

La forma inusual de la galaxia Cartwheel puede deberse a una colisión con una galaxia más pequeña, como las de la parte inferior izquierda de la imagen. El estallido de estrellas más reciente (formación de estrellas debido a ondas de compresión) iluminó el borde de la Rueda de carro, que tiene un diámetro mayor que la Vía Láctea. La formación de estrellas a través de galaxias de estallido estelar , como la Galaxia Cartwheel, da como resultado la formación de estrellas grandes y extremadamente luminosas. Cuando las estrellas masivas explotan como supernovas , dejan estrellas de neutrones y agujeros negros . Algunas de estas estrellas de neutrones y agujeros negros tienen estrellas compañeras cercanas y se convierten en poderosas fuentes de rayos X a medida que extraen materia de sus compañeras (también conocidas como fuentes de rayos X ultra e hiperluminosas). Las fuentes de rayos X más brillantes son probablemente agujeros negros con estrellas compañeras y aparecen como puntos blancos que se encuentran a lo largo del borde de la imagen de rayos X. Cartwheel contiene una cantidad excepcionalmente grande de estas fuentes de rayos X binarios de agujeros negros, porque muchas estrellas masivas se formaron en el anillo.

Referencias

enlaces externos