Den ovanliga galaxen Centaurus A

 

Bild wikipedia Centaurus A är en gigantisk stor elliptisk radiogalax (med gigantiska områden av radioemission som sträcker sig långt bortom dess synliga struktur). Den finns  i stjärnbilden Kentauren på ett avstånd från oss på ca 11-13 miljoner ljusår.

Nya bilder från NASAs James Webb Space Telescope visar att Centaurus A till skillnad från de flesta närliggande galaxer är mycket aktiv. Något som gör den till ett kraftfullt laboratorium för att förstå hur galaxer och svarta hål växer och utvecklas tillsammans. I dess centrum finns ett supermassivt svart hål som aktivt livnär sig på omgivande material. Då så sker skickar det svarta hålet ut kraftfulla jetstrålar och frigör enorma mängder energi vilket formar galaxens omgivning.

Samtidigt bär Centaurus A spår från ett dramatiskt förflutet, En stor kollision med en annan galax för ungefär två miljarder år sedan. Efterdyningarna av denna sammanslagning är fortfarande synliga genom galaxens ovanliga struktur och pågående stjärnbildning.

Observationer i synligt ljus från NASAs Hubble-teleskop kunde inte avslöja det centrala området där damm blockerade sikten medan NASAs pensionerade Spitzer-rymdteleskop avslöjade storskaliga strukturer i infrarött dock utan att lösa upp sikten till  enskilda stjärnor. Nu tillför Webbteleskopet  både klarhet och djup och blottlägger galaxens inre och visar stjärna för stjärna. "Inget enskilt teleskop berättar hela historien," beskriver Shawn Domagal-Goldman, divisionschef för astrofysik vid NASA:s huvudkontor i Washington. "Upptäckter växer över tid och nya observatorier bygger vidare på de grunder som lagts under tidigare observationer med skilda teleskop.

Webbteleskopet representerar det mest kraftfulla teleskopet hittills och öppnar ett fönster in i våglängder och detaljer som aldrig tidigare varit tillgängliga. Detta gör det möjligt för astronomer att undersöka strukturer och processer som andra teleskop inte kan upptäcka . "Webbs mellaninfraröda teleskop  lyfter fram galaxens rika strukturer av damm som lyser i intrikata former som överraskar och till och med förbryllar astronomer. Ett förvridet, parallellogramliknande band skär genom galaxens centrum, medan materialiska strimmor sträcker sig utåt som kosmiska moln.

En "S"-formad detalj är det mest anmärkningsvärda på bilden från Webbs MIRI (Mid-Infrared Instrument). Formationen är ovanlig och väcker frågor som kräver vidare studier för att besvaras. Vad skapade denna form? Hur påverkad det av  det svarta hålet? Påverkas det av sammanslagningsinducerad stjärnbildning? Ingen vet.

Många av de lysande röda punkterna i MIRI-bilden är  stjärnor i  dammig miljö eller där stjärnor bildas, där åldrande stjärnor stöter från sig material ut i rymden. Detta damm är råvaran för framtida generationer av stjärnor och planeter vilket gör det viktigt för galaxens pågående och fortsatta  livscykel.

En jetstråle från ett svart hål träffar ett okänt objekt

 

Bild https://chandra.si  Källa C4 i Centaurus A-galaxen. (Källa: NASA/CXC/SAO/D. Bogensberger et al.; Bildbehandling: NASA/CXC/SAO/N. Wolk)

Även materia som kastas ut från svarta hål kan stöta på något i mörkret därute. Med hjälp av NASA:s Chandra X-ray Observatory har astronomer upptäckt ett ovanligt fenomen från ett stort svart håls kraftfulla jetstråle då strålen träffar ett oidentifierat objekt på dess väg i universum.

Centaurus A (Cen A) är en galax som finns cirka 12 miljoner ljusår från jorden. Astronomer har länge studerat Cen A eftersom galaxen har ett supermassivt svart hål i sitt centrum vilket skickar ut jetstrålar som sträcker sig ut över hela galaxen. Det svarta hålets jetstrålar består inte av högenergipartiklar från det svarta hålet själv utan från det starka gravitations- och magnetfältet runt detta.

Bilden ovan visar röntgenstrålar med låg energi som Chandra ser i ett rosa sken, röntgenstrålar med medelhög energi i lila och röntgenstrålar med högst energi i blått.

I den senaste studien har forskarna kommit fram till att jetstrålen åtminstone på vissa ställen rör sig nära ljusets hastighet. Med hjälp av den djupaste röntgenbilden som någonsin gjorts av Cen A fann de även ett område där strålningen är V-formad i ett ljusstarkt område av röntgenstrålningen något som inte hade setts tidigare i galaxen.

Denna källa, kallas C4 och finns nära jetstrålens väg från det svarta hålet och är markerat i den infällda bilden. V:ets armar är minst 700 ljusår långa.

Forskarna har en aning om vad som händer men identiteten på det objekt som sprängs i området är ett mysterium eftersom det är för avlägset för att dess detaljer ska kunna ses. Inte ens i bilder från dagens mest kraftfulla teleskop kan man utröna vad det är.

Det okända objektet som rammas kan vara en massiv stjärna, antingen en ensam sådan eller ett dubbelstjärnsystem. Röntgenstrålningen från C4 skulle kunna orsakas av kollisionen mellan partiklarna i jetstrålen och gasen i en vind som blåser ut från stjärnan (stjärnorna). Kollisionen kan generera turbulens vilket orsakar en ökning av densiteten hos gasen i jetstrålen. Detta antänder i sin tur röntgenstrålningen som Chandra registrerar. Men än är allt teori. Funderar på om det kan vara ett gasmoln som strålen träffat på och som ger skenet då det antänds.

En artikel som beskriver dessa resultat finns i det senaste numret av The Astrophysical Journal. Författarna till studien är David Bogensberger (University of Michigan), Jon M. Miller (University of Michigan), Richard Mushotsky (University of Maryland), Niel Brandt (Penn State University), Elias Kammoun (University of Toulouse, Frankrike), Abderahmen Zogbhi (University of Maryland) och Ehud Behar (Israel Institute of Technology).

NASA:s Marshall Space Flight Center i Huntsville, Alabama, förvaltar Chandra-programmet. Smithsonian Astrophysical Observatorys Chandra X-ray Center kontrollerar den vetenskapliga verksamheten från Cambridge, Massachusetts, och flygverksamheten från Burlington, Massachusetts.

Galax Centaurus A en intressant galax

 

En ovanlig bild av galaxen Centaurus A vilken finns 12 miljoner ljusår bort har tagits av astronomer med hjälp av Dark Energy Camera monterad på Víctor M. Blanco 4-meters teleskop vid Cerro Tololo Inter-American Observatory i Chile.

Galaxens märkliga utseende – insvept i ett mörkt stoftsken – härrör från en tidigare interaktion med en annan galax i det förflutna. Storleken och dess närhet till jorden gör att den är en av de bäst studerade jättegalaxerna på natthimlen. För den som önskar riktningen till galaxen är det mot stjärnbilden Centaurus (Kentauren).

 Se medföljande länk här där det finns en kort you tube film på galaxen.

Bild ovan på galaxen är från vikipedia.