Hubbleteleskopet upptäckte ett sköldskydd runt två dvärggalaxer

 

Under flera miljarder år har Vintergatans största satellitgalaxer – det Stora Magellanska molnet och Lilla Magellanska molnet följts åt under en för dem riskabel färd.  De kretsar kring varandra under sin färd vid Vintergatan och har börjat nystas upp något som ses som spår av gasformigt skräp som är på väg in i Vintergatan. Men till astronomernas förvåning förblir dessa dvärggalaxer intakta och där sker även kraftig stjärnbildning.

"Många har försökt förklara hur dessa strömmar av skräp i gasform mm kan finnas där på plats", säger Dhanesh Krishnarao, biträdande professor vid Colorado College. "Om denna gas avlägsnas från dessa galaxer hur bildas då stjärnor fortfarande?"

Med hjälp av data från NASA:s rymdteleskop Hubble och en pensionerad satellits data med namnet Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE) har ett team av astronomer under ledning av Krishnarao nu hittat svaret: De Magellanska galaxerna är omgivna av en korona. En skyddande sköld av het överladdad gas. Denna sköld runt de två galaxerna förhindrar att deras gasförsörjning sugs in av Vintergatan och därmed kan det bildas nya stjärnor i de Magellanska molnen.

Upptäckten publicerades nyligen i Nature och tar upp en ny aspekt av galaxens utveckling. "Galaxer som omsluts av gasformiga kokonger där  fungerar dessa kokonger som defensiva sköldar mot andra galaxer", säger medutredaren Andrew Fox vid Space Telescope Science Institute i Baltimore, Maryland.

Astronomer förutspådde kokongens existens för flera år sedan. "Vi upptäckte att om vi inkluderade en kokong i datasimuleringarna av de Magellanska molnen som faller in mot Vintergatan, kunde vi förklara massan av extraherad gas i molnen", förklarade Elena D'Onghia, en av medutredarna vid University of Wisconsin – Madison. "Vi visste att stora Magellanska molnet borde vara tillräckligt massiv för att ha en korona (kokong)."

Men även om koronan sträcker sig mer än 100000 ljusår ut från de Magellanska molnen och täcker en stor del av den södra stjärnhimlen är den osynlig för blotta ögat. Att kartlägga den krävde att man analyserade 30 år av arkiverad data.

Forskare tror att en galax korona är en rest av det ursprungliga gasmolnet som kollapsade för att bilda galaxen för miljarder år sedan. Även om koronor har setts runt mer avlägsna dvärggalaxer hade astronomer aldrig tidigare kunnat undersöka en så detaljerat som nu.

"Det finns massor av förutsägelser från datorsimuleringar om hur de bör se ut och hur de ska interagera under miljarder år. Men utan direkta observationer kan vi inte testa de flesta av förutsägelserna då dvärggalaxer vanligtvis är svåra att upptäcka", säger Krishnarao. Då de Maggelanska molnen finns precis utanför oss i rymden ger de Magellanska molnen oss ett idealiskt tillfälle att studera hur dvärggalaxer interagerar och utvecklas.

På jakt efter direkta bevis av den Magellanska koronan kammade teamet igenom Hubble- och FUSE-dataarkiven efter ultravioletta observationer av kvasarer som ligger miljarder ljusår bortom dem. Kvasarer är de extremt ljusa kärnorna i galaxer (i en stark lysande och avlägsen galax centrum) som hyser massiva aktiva svarta hål. Teamet resonerade att även om koronan skulle vara för svag för att se på egen hand utan borde vara synlig som en slags dimma som döljer och absorberar distinkta mönster av starkt ljus från kvasarer i bakgrunden. Hubble-observationer av kvasarer användes tidigare för att kartlägga koronan som omger Andromedagalaxen.

Vid analys av mönster i ultraviolett ljus från 28 kvasarer kunde teamet detektera och karakterisera materialet som omger det stora Magellanska molnet och att koronan existerar. Som förutspått är kvasarspektra präglade med de distinkta signaturerna av kol, syre och kisel som utgör ett halo av het plasma som omger galaxen.

Förmågan att upptäcka koronan krävde extremt detaljerad ultraviolett spektra. "Upplösningen av Hubble och FUSE var avgörande för denna studie", förklarade Krishnarao. "Coronagasen är så diffus att den knappt ens finns eller ses där." Dessutom blandas den med andra gaser, inklusive strömmarna som dras från de Magellanska molnen och material med ursprung i Vintergatan.

Genom att kartlägga resultaten upptäckte teamet också att mängden gas minskar med avståndet från centrum av det stora Magellanska molnet. "Det är en perfekt talande signatur att den här koronan verkligen finns där", säger Krishnarao. "Det är verkligen en kokong runt galaxerna som skyddar dem."

"Allt som försöker passera in i galaxen måste passera genom denna först så denna kan absorbera en del av dettas påverkan", förklarade Krishnarao. – Dessutom är coronan det första materialet som kan dras in mot Vintergatan. Samtidigt som lite av denna försvinner skyddar gasen ändå det som finns inne i själva galaxen och bildar nya stjärnor.

Bild www.hubblesite.org bilden visar fenomenet.

Stjärnhopen KMHK 1762 i stora Magellanska molnet.

 

Stora Magellanska molnet är en oregelbunden dvärggalax som kan se i  stjärnbilderna Svärdfisken och Taffelberget. Den är en av Vintergatans satellitgalaxer och ingår i Magellanska molnen tillsammans med Lilla Magellanska molnet.

Med hjälp av VLT Survey Telescope i Chile har europeiska astronomer studerat stjärnhopen KMHK 1762 som finns i Stora Magellanska molnet. Studien publicerades den 19 juli 2022  i arXiv.org.

Stjärnhopen KMHK 1762 stjärnor har en metallhalt av -0,91 och beräknas ha en ålder av 2,7 miljarder år. Men misstänks hopen vara än äldre utifrån färgmagnitudanalys (CMD) av klustret.  Här medföljer en pdf fil från ESA (europian space agency) där man får en bra inblick om  färgmagnitudanalysförfarande.

Ett team av astronomer under ledning av Massimiliano Gatto vid det astronomiska observatoriet Capodimonte i Neapel i Italien har undersökt stjärnhopen och föreslagit att KMHK 1762 kan vara ett sällsynt fall av en stjärnhop utifrån åldersskillnaden i förhållande till Stora Magellanska molnet i övrigt. Tidigare observationer har visat att galaxen är nästan helt fri från stjärnhopar som är mellan 4 och 10 miljarder år gamla.

 Endast två bekräftade stjärnhopar har hittills identifierats inom ovan åldersintervall annars är molnets stjärnor över i flertalet fall ca 12 miljarder år likt vintergatans stjärnor är. Men att ålder är skilda på stjärnor är inte konstigt då stjärnor bildas nu och har så gjort hela tiden sedan tidens begynnelse.

Studien kompletterades med data från ESAGaia-satelliten. 

Bild vikipedia på Stora Magellanska molnet där ovan nämnda stjärnhop finns.

Ett svart hål har upptäckts i stjärnhopen NGC 1850 vilken ingår i ”Det stora Magellanska molnet”.

 

Vid Europeiska Sydobservatoriets Very Large Telescope (ESO:s VLT) har astronomer  upptäckt ett mindre svart hål utanför Vintergatan genom att upptäcka hur det påverkar stjärnorna i omgivningen. Det är första gången denna metod har använts för att upptäcka ett svart hål utanför vår egen galax. Upptäckten kan visa sig viktig i det fortsatta sökandet efter gömda svarta hål i Vintergatan och i närliggande galaxer. Syftet är att få beta mer om hur dessa  objekt bildas och utvecklas.

 

Det nu upptäckta svarta hålet finns i NGC 1850 vilket är en massiv öppen stjärnhop med tusentals stjärnor på 160 000 ljusårs avstånd ingående i det Stora Magellanska molnet en av Vintergatans satellitgalaxer.

De allra flesta svarta hål hittas inte genom sökning inom röntgen-  eller gravitationsstrålningsfält. “Den stora merparten kan bara upptäckas dynamiskt” säger Stefan Dreizler  medlem i forskarlaget vid Göttingens universitet i Tyskland (hur det påverkar sin omgivning). “När de samverkar gravitationellt med en stjärna kommer det att påverka stjärnans bana vilket kan detekteras med känsliga instrument”.

Den dynamiska detektionsmetoden används vid Saracino vid Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University och Sara Saracinos forskarlag där. Metoden kan bana väg för att hitta  fler svarta hål. “Varje enskild detektion vi gör bidrar till ny kunskap om stjärnhopar och de svarta hål som gömmer sig i dem” säger Mark Gieles vid Barcelonas universitet och en av medförfattarna till studien.

 

Upptäckten i NGC 1850 är den första där ett svart hål har hittats i en ung stjärnhop. NGC 1850 innehåller stjärnor som bara är 100 miljoner år gamla. Genom att jämföra unga svarta hål av detta slag med större och äldre svarta hål i gamla stjärnhopar kan astronomerna få en inblick i hur dessa objekt växer genom sammanslagning med stjärnor eller med andra svarta hål. Med större kunskap om “demografin” för svarta hål i stjärnhopar kan också förståelsen för källor till gravitationsvågor i rymden förbättras.

Svarta hål av denna storlek bildas när massiva stjärnor dör och avslocknade stjärnor spelar en betydande roll för galaxers tidiga utveckling och bildningen av de flesta grundämnen. Studier av svarta hål som detta kan därmed ge oss mer kunskap om massiva stjärnors livscykel” säger Chris Usher, astronom vid Stockholms universitet och medförfattare till studien. “Eftersom detta svarta hål befinner sig i en stjärnhop vet vi betydligt mer om detta än man vanligast kan undersöka om svarta hål  i centrum av stora galaxer bland annat dess ålder vilket gör det lättare att räkna ut vilken typ av stjärna det bildades av.”

Vi får hoppas upptäckten (min anm.) kan ge mänskligheten mer kunskap om de mystiska svarta hålen därute. Vi vet inte så mycket i dag.

Bild vikipedia av Hubble rymdteleskop av NGC 1850. Det blå är den omgivande nebulosan bestående av gas och stoff.

Välkommen till Stora Magellanska molnet. Här finns möjlighet att se en ny stjärna bildas.

Nybildade stjärnor i Stora Magellanska molnet har fotograferats med MUSE-instrumentet (Multi Unit Spectroscopic Exprorer) ett instrument i ESO:s Very Large Telescope. Den relativt låga stofthalten i Stora Magellanska molnet gjorde det möjligt för MUSE att avslöja detaljer i synligt ljus. I en så kallad HII-region   (uttalas "h två" och är ett interstellärt moln) en födelseplats för nya stjärnor.



Stora Magellanska molnet är en satellitgalax till Vintergatan bäst synlig från södra stjärnhimlen från Sverige kan det inte ses. Galaxen finns 160 000 ljusår från oss. HII-regionens läge i Stora Magellanska molnet gör att vi kan studera galaxen utan svårighet.


HII-regioner är som sagt interstellära moln av joniserat väte. De är födelseplatser för nya stjärnor som joniserar i den omgivande gasen och får den att lysa. N180 B som regionen kallas får sitt säregna utseende av denna enorma bubbla av joniserad vätgas omgiven av fyra mindre moln av vätgas.


Djupt inne i gasmolnet har MUSE hittat en jetstråle som avges av en mycket ung stjärna med 12 gånger solens massa. Jetstrålen går under beteckningen Herbig-Haro 1177 (HH 1177. Här kan du se en film om hur det ser ut därute.


Då unga stjärnor oftast göms inuti massiva moln av skymmande stoft har en jetstråle av detta slag aldrig tidigare kunnat observeras bortom Vintergatan. Detta  på grund av den relativt stoftfria interstellära rymden i Stora Magellanska molnet som gjort det möjligt att studera HH 1177 i synliga våglängder. Jetstrålens längd är ca 33 ljusår vilket gör den till den längsta i sitt slag som hittills observerats.



HH 1177ger kunskap om stjärnors tidiga liv. Jetstrålen är starkt kollimerad innebärande att strålen inte blir bredare när den rör sig bort från stjärnan utan håller sig väl samlad. Jetstrålar likt denna är kopplade till insamlingsskivor runt nyfödda stjärnor och visar hur de drar till sig materia från omgivningen.


 Astronomerna har funnit att både lätta och tunga nybildade stjärnor ger upphov till kollimerade jetstrålar likt HH 1177. Det indikerar att massiva stjärnor troligast även kan bildas på samma sätt som sina mindre massiva stjärnor som i detta fall.


Bild: Hubble teleskopet har tagit denna bild av det område som nämns ovan M180B.

Krocken med Stora Magellanska molnet räddar Jorden och mänskligheten under några miljarder år. Men efter det kommer Armageddon för Vintergatan.

Stora Magellanska molnet är en dvärggalax på kollisionskurs med Vintergatan. Det dröjer dock ca två miljarder år innan katastrofen vilken blir en respit innan den annars större väntade stora katastrofen om fyra miljarder år vilken då uppskjuts några miljarder år.


Det stora Magellanska molnet är en av de satellitgalaxer som kretsar kring Vintergatan. Men istället för kretsande på säkert avstånd eller att den bryts fri från Vintergatans gravitationskraft fann forskarna att galaxen är på väg att krascha in i Vintergatan.


I dag ligger galaxen 163000 ljusår från Vintergatan och närmar sig denna i en hastighet av ca 400 km/sek vilket innebär en krasch med Vintergatan om ca 2,5 miljarder år. Detta har konstaterats av astrofysiker vid Durham University.


När det händer blir det en krasch motsvarande en massa av 250 miljarder solar som åker in i Vintergatan och hela Vintergatan kommer att skakas om och hela solsystem att slungas ut i tomma rymden, sa Carlos Frenk, chef för Institute for Computational kosmologi på Durham. Dock betyder inte detta att de solsystem som stöts ut förändras utan enbart att de förändrar sin bana.


Vintergatan är en ovanlig spiralgalax. Här finns betydligt färre stjärnor än i jämförbara galaxer. Det supermassiva svarta hålet i Vintergatans centrum är även det litet endast en tiondel så stor som i liknande galaxer.


Men kraschen kommer att ändra detta. Vintergatan kommer att bli lik andra galaxer av motsvarande slag. Med fler stjärnor och det svarta hålet kommer att frossa på detta plötsliga oväntade överflöd av bränsle och kommer att gå bärsärkagång med resultatet att det svarta hålet når upp till 10 gånger dess nuvarande massa.


 Men positivt är att den förväntade katastrofen kraschen med det fem gånger mindre Stora Magellanska molnet än Vintergatan förlänger mänsklighetens och Jordens existens.


Det finns en värre katastrof i framtiden.  Andromedagalaxens krasch med Vintergatan om beräknade 4 miljarder år fördröjs några miljarder till om sex miljarder år då kraschen med Stora Magellanska molnet rubbar hela Vintergatans nuvarande läge och riktning mot Andromedagalaxen.
  

När väl kraschen med Andromedagalaxen kommer blir det en katastrof dör båda galaxerna och eventuellt liv i solsystem i Andromedagalaxen likt här i Vintergatan när de två kolliderar. Armageddon inträffar.


Det Stora Magellanska molnet är stort men det kommer inte att förstöra vår galax, sade han. ”Det kommer producera fantastiska fyrverkerier men vårt solsystem kommer att finnas kvar och mänskligheten med denna om vi fortfarande finns då.


Men sammanstötningen med Andromeda kommer verkligen att bli ett armageddon som kommer att vara slutet för Vintergatan som vi känner den.


Jag tror att om mänskligheten finns då har den för länge sedan koloniserat nya planeter långt bort från katastrofens värsta platser. Det finns säkert platser vilka matematiker räknat ut är skyddade vid katastrofen. Kanske vi då kan förflyttas genom maskhål till andra galaxer eller otroliga tanke andra dimensioner i tid och rum.


Solen själv beräknas ha ca 8 miljarder år kvar att existera i sin nuvarande form.


Bild Andromedagalaxen