Deep Inside a Giant: Bagian 2 - Centaurus A oleh Mike Sidonio

Pin
Send
Share
Send

Pandangan pertama kami tentang seluk-beluk Centaurus A adalah gambaran besarnya. Salah satu fitur yang paling jelas dari semua adalah jalur debu pusat yang positif berderak ke mata secara fotografis. Mari kita perhatikan radiasi dan dapatkan sedikit lebih dekat ....

Dalam setiap representasi visual Centaurus A, salah satu yang paling dramatis dari semua fitur adalah dustlane pusat. Bagi mata manusia, debu adalah penghalang - menghalangi cahaya bintang dan apa yang terbentang. Namun, bagi kamera, bergeser ke panjang gelombang yang lebih panjang memungkinkan kita melihat sekilas apa yang ada di baliknya. Melalui pemaparan dan penyaringan yang dikendalikan dengan hati-hati, emisi merah dari gas terionisasi pada garis H-alpha muncul, dan daerah biru pembentukan bintang sepanjang pegas jalur debu menjadi hidup - tempat bintang raksasa biru sedang terbentuk. Menurut 2000 studi yang dilakukan oleh Wild and Eckart; “Media antarbintang Centaurus A (NGC 5128) telah dipelajari secara luas dalam beberapa tahun terakhir, menggunakan sebagian besar garis molekul yang melacak gas dengan kerapatan rendah hingga sedang. Jumlah dan distribusi gas molekul padat sebagian besar tidak diketahui. Di sini kami menyajikan data milimeter baru dari transisi rotasi dan memperoleh spektrum emisi yang melacak gas molekuler padat di pusat dan di sepanjang jalur debu yang menonjol pada posisi offset. Kami menemukan bahwa Centaurus A dan Bima Sakti sebanding dengan garis luminositasnya. Namun, terhadap nukleus, fraksi gas molekul padat yang diukur melalui rasio luminositas garis, serta efisiensi pembentukan bintang, sebanding dengan galaksi inframerah ultra-bercahaya (ULIRGs). Dalam jalur debu off-nuklir dan untuk Centaurus A secara keseluruhan jumlah ini adalah antara ULIRGs dan galaksi bercahaya normal dan inframerah. Ini menunjukkan bahwa sebagian besar luminanitas FIR dari Centaurus A berasal dari daerah dengan gas molekuler yang sangat padat dan efisiensi pembentukan bintang yang tinggi. "

Wilayah pembentuk bintang yang sangat efisien ... Ya, memang. Daerah biru cemerlang yang Anda lihat di sepanjang tepiannya adalah gugus bintang baru. Merger diinduksi pembentukan bintang ...

Apakah Anda tahu sekarang mengapa dustlane di Centaurus A tampak menjerit? Biasanya pembentukan bintang terjadi di bagian awan molekul yang padat ... runtuh menjadi bola plasma untuk membentuk bintang. Tapi, menurut karya Martig dan Bournaud; “Formasi bintang di galaksi sebagian didorong oleh merger galaksi. Pada pergeseran merah yang rendah, aktivitas pembentukan bintang rendah di lingkungan dengan kepadatan tinggi seperti kelompok dan kluster, dan aktivitas pembentukan bintang dari galaksi meningkat seiring dengan isolasi mereka. Hubungan kerapatan formasi bintang ini diamati terbalik pada z ~ 1, yang tidak dijelaskan oleh model teoritis sejauh ini. Kami mempelajari pengaruh medan pasang surut dari kelompok galaksi atau gugus pada aktivitas pembentukan bintang yang menggabungkan galaksi, menggunakan simulasi N-body termasuk dinamika gas dan pembentukan bintang. Kami menemukan bahwa pembentukan bintang yang didorong oleh merger secara signifikan lebih aktif di sekitar struktur kosmologis seperti itu dibandingkan dengan merger di lapangan. Dengan demikian medan pasang-surut skala besar dapat meningkatkan aktivitas galaksi dalam struktur kosmik yang padat, dan harus sangat efisien pada pergeseran merah yang tinggi sebelum proses pendinginan diterapkan di wilayah terpadat. ”

Tapi ... Tapi, apa yang terjadi jika Anda memiliki galaksi yang secara kebetulan dipicu menjadi formasi bintang dan kemudian kebetulan bergabung dengan galaksi lain pada saat yang sama? Aaaaah…. Anda mulai melihat cahaya bukan? Galaksi yang bergabung dengan NGC 5128 dipicu ledakan formasi bintang, kemudian dikombinasikan dengan Centaurus A dan hal yang sama sekali baru terjadi. Mari kita lihat karya Peng dan Ford: “Aliran Stellar di lingkaran cahaya galaksi adalah konsekuensi alami dari sejarah penggabungan dan pertambahan. Kami menyajikan bukti untuk aliran pasang surut biru bintang muda di galaksi elips raksasa terdekat, NGC 5128 (Centaurus A). Dengan menggunakan peta warna optik UBVR, masking unsharp, dan pemerataan histogram adaptif, kami mendeteksi busur biru di bagian barat laut galaksi yang melacak elips parsial dengan apocenter 8 kpc. Kami juga melaporkan penemuan banyak gugus bintang muda yang terkait dengan busur. Yang paling terang dari gugus-gugus ini secara spektroskopi dikonfirmasi, memiliki usia 350 Myr, dan mungkin sebuah gugus protoglobular. Sangat mungkin bahwa busur ini, yang berbeda dari sistem cangkang di sekitarnya dan bintang-bintang muda yang terkait dengan jet di timur laut, adalah aliran bintang yang terganggu secara mengorbit yang mengorbit galaksi. Baik usia yang berasal dari warna optik terintegrasi aliran dan skala waktu gangguan dinamiknya memiliki nilai 200-400 Myr. Kami mengusulkan bahwa aliran bintang-bintang muda ini terbentuk ketika galaksi kerdil yang tidak beraturan, atau fragmen gas berukuran serupa, mengalami ledakan pembentukan bintang yang dipicu secara tidak rapi ketika jatuh ke NGC 5128 dan terganggu 300 Myr yang lalu. Bintang-bintang dan gugusan bintang dalam aliran ini pada akhirnya akan membubarkan dan menjadi bagian dari badan utama NGC 5128, yang menunjukkan bahwa infall kerdil yang kaya gas berperan dalam pembangunan lingkaran cahaya bintang dan sistem gugus bola. "

Tidak perlu dikatakan, perkembangan di Centaurus A sedikit mengejutkan, bukan? Dan gas kaget adalah inti dari semuanya. Kata John Graham; “Bukti pengamatan untuk pembentukan bintang yang diinduksi goncangan ditemukan di lobus radio timur laut galaksi radio terdekat Centaurus A (NGC 5128). Awan gas, baru-baru ini terdeteksi di H i, dipengaruhi oleh jet radio yang berdekatan sejauh keruntuhan awan dipicu dan rantai longgar bintang supergiant biru terbentuk. Awan difus dan filamen gas terionisasi telah diamati di dekat antarmuka awan H i dan jet radio. Ini menunjukkan kecepatan yang mencakup jangkauan lebih dari 550 km s1. Intensitas garis dalam spektrumnya adalah karakteristik asal terkait kejut dengan kuat [N ii] dan [S ii] relatif terhadap HÎ ±. Rasio garis [O iii] / HÎ ± menunjukkan kisaran besar dalam eksitasi yang tidak berkorelasi dengan kecepatan. Berbeda dari komponen ini adalah sekelompok empat daerah H ii yang tampaknya normal yang bersemangat dengan bintang muda yang tertanam dan yang kecepatannya sangat dekat dengan awan H i. Formasi bintang akan terus berlanjut selama awan gas tetap dekat dengan jet radio. Rantai longgar bintang biru di daerah itu diselesaikan hanya karena NGC 5128 sangat dekat. Ekstensi biru dan bulu yang dilaporkan dalam analog yang lebih jauh mungkin memiliki asal yang sama. "

Jadi sekarang kita memiliki semua hal yang telah kita pelajari jauh di dalam raksasa ini. Adakah hal lain yang harus kita ketahui sebelum kita meninggalkan bagian ini dan melanjutkan? Oh, Anda tahu ... Lubang hitam supermasif 200 juta kali massa Matahari kita sendiri.

Menggunakan visi inframerah Hubble, para astronom sekarang dapat melihat cakram gas panas dimiringkan ke arah yang berbeda dari orientasi jet - indikator lubang hitam. Dipercayai ini mungkin karena merger tersebut sangat baru dan disk belum sesuai dengan putaran, atau galaksi mungkin masih bermain tarik menarik. Menurut Ethan Schrier dari STSCI, “Lubang hitam ini melakukan hal sendiri. Selain menerima bahan bakar segar dari galaksi yang dihancurkan, ia mungkin tidak menyadari sisa galaksi dan tabrakan. Kami telah menemukan situasi rumit dari disk di dalam disk di dalam disk, semua menunjuk ke arah yang berbeda. " Bagian yang paling mengejutkan dari semua itu adalah black hole itu sendiri mungkin merupakan penggabungan dua black hole independen! Apakah ini sebabnya ada quasar radio-keras yang didominasi inti di sini juga? Sebagai sebuah galaksi radio, ia melepaskan 1000 kali energi radio dari Bima Sakti dalam bentuk lobus radio dua arah besar yang memperpanjang sekitar 800.000 tahun cahaya ke ruang intergalaksi. Yah, coba tebak ... Ada teori tentang itu juga.

Menurut Saxton, Sutherland dan Bicknell, sumber radio itu mungkin hanya sebuah gelembung plasma: “Kami memodelkan lobus radio tengah utara Centaurus A (NGC 5128) sebagai gelembung plasma apung yang diendapkan oleh jet yang aktif sebentar-sebentar. Tingkat kenaikan gelembung dan morfologinya menyiratkan bahwa rasio kepadatannya dengan ISM di sekitarnya kurang dari 10 ^ {- 2}, konsisten dengan pengetahuan kami tentang jet ekstragalaktik dan masuknya minimal ke lobus radio prekursor. Dengan menggunakan morfologi lobus untuk menentukan tanggal awal kenaikannya melalui atmosfer Centaurus A, kami menyimpulkan bahwa gelembung itu telah meningkat selama sekitar 140Myr. Skala waktu ini konsisten dengan yang diusulkan oleh Quillen et al. (1993) untuk mengendapkan gas pasca-merger ke dalam disk skala besar yang saat ini diamati di NGC 5128, menunjukkan hubungan yang kuat antara penundaan pembentukan kembali emisi radio dan merger NGC 5128 dengan galaksi kecil yang kaya gas. Ini menunjukkan adanya koneksi, untuk galaksi radio secara umum, antara merger dan onset emisi radio yang tertunda. Dalam model kami, wilayah emisi sinar-X memanjang yang ditemukan oleh Feigelson et al. (1981), bagian yang bertepatan dengan lobus tengah utara, adalah gas termal yang berasal dari ISM di bawah gelembung dan yang telah terangkat dan dikompresi. "Jet skala besar" muncul di gambar radio Morganti et al. (1999) mungkin merupakan hasil dari gradien tekanan yang sama yang menyebabkan pengangkatan gas termal, yang bekerja pada plasma yang lebih ringan, atau mungkin mewakili jet yang tidak mati sepenuhnya ketika lobus tengah utara mulai dengan apung naik. Kami mengusulkan bahwa simpul garis emisi yang berdekatan ("filamen luar") dan daerah pembentuk bintang dihasilkan dari gangguan, khususnya batang termal, yang disebabkan oleh gelembung yang bergerak melalui atmosfer diperpanjang NGC 5128. "

Dan sekarang Anda tahu sedikit lebih banyak tentang apa yang ada jauh di dalam raksasa ...

Terima kasih banyak kepada anggota AORAIA, Mike "Strongman" Sidonio untuk penggunaan gambar yang luar biasa ini.

Pin
Send
Share
Send