Astronomen die de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) gebruiken, hebben een tsunami van sterren en gas ontdekt die halverwege de schijf van een spiraalstelsel, bekend als IC 2163, instort. een ander spiraalstelsel genaamd NGC 2207 - produceerde oogverblindende bogen van intense stervorming die op een paar oogleden lijken.

"Hoewel dit soort botsingen met sterrenstelsels niet ongewoon zijn, slechts een paar sterrenstelsels met oogachtige, of oculair, structuren zijn bekend, " zei Michele Kaufman, een astronoom voorheen verbonden aan de Ohio State University in Columbus en hoofdauteur van een artikel dat vandaag is gepubliceerd in de Astrofysisch tijdschrift .

Kaufman en haar collega's merken op dat het gebrek aan vergelijkbare kenmerken in het waarneembare universum waarschijnlijk te wijten is aan hun kortstondige aard. "Galactische oogleden gaan slechts enkele tientallen miljoenen jaren mee, wat ongelooflijk kort is in de levensduur van een melkwegstelsel. Het vinden van een in zo'n nieuw gevormde staat geeft ons een uitzonderlijke kans om te bestuderen wat er gebeurt als het ene sterrenstelsel een ander sterrenstelsel begraast. ' zei Kaufman.

Het op elkaar inwerkende paar sterrenstelsels bevindt zich ongeveer 114 miljoen lichtjaar van de aarde in de richting van het sterrenbeeld Canis Major. Deze melkwegstelsels streken langs elkaar - schrapend over de randen van hun buitenste spiraalarmen - in wat waarschijnlijk de eerste ontmoeting is van een uiteindelijke fusie.

Door gebruik te maken van ALMA's opmerkelijke gevoeligheid en resolutie, de astronomen hebben de meest gedetailleerde metingen ooit gedaan van de beweging van koolmonoxidegas in de smalle oogleden van de melkweg. Koolmonoxide is een tracer van moleculair gas, dat is de brandstof voor stervorming.

Uit de gegevens blijkt dat het gas in het buitenste gedeelte van de oogleden van de IC 2163 naar binnen raast met snelheden van meer dan 100 kilometer per seconde. dit gas, echter, vertraagt ​​snel en zijn beweging wordt chaotischer, uiteindelijk van baan veranderend en zich afstemmend op de rotatie van de melkweg in plaats van zijn huiveringwekkende rush naar het centrum voort te zetten.

"Wat we in dit sterrenstelsel waarnemen, lijkt veel op een enorme oceaangolf die naar de kust stroomt totdat hij in wisselwerking staat met het ondiepe water, waardoor het momentum verliest en al zijn water en zand op het strand dumpt, " zei Bruce Elmegreen, een wetenschapper met IBM's T.J. Watson onderzoekscentrum in Yorktown Heights, New York, en co-auteur van het papier.

"We vinden niet alleen een snelle vertraging van het gas als het van de buitenste naar de binnenste rand van de oogleden gaat, maar we meten ook dat hoe sneller het vertraagt, hoe dichter het moleculaire gas wordt, "zei Kaufman. "Deze directe meting van compressie laat zien hoe de ontmoeting tussen de twee sterrenstelsels gas ertoe aanzet om zich op te stapelen, spawnen nieuwe sterrenhopen en vormen deze oogverblindende oogleden."

Computermodellen voorspellen dat dergelijke ooglidachtige kenmerken zouden kunnen evolueren als sterrenstelsels op een zeer specifieke manier zouden interageren. "Dit bewijs voor een sterke schok in de oogleden is geweldig. Het is allemaal heel goed om een ​​theorie en simulaties te hebben die suggereren dat het waar zou moeten zijn, maar echt observationeel bewijs is geweldig, " zei Curtis Struck, een professor in astrofysica aan de Iowa State University in Ames en co-auteur van het papier.

"ALMA heeft ons laten zien dat de snelheden van het moleculaire gas in de oogleden op de goede weg zijn met de voorspellingen die we krijgen van computermodellen, "zei Kaufman. "Deze kritische test van ontmoetingssimulaties was voorheen niet mogelijk."

Astronomen geloven dat dergelijke botsingen tussen sterrenstelsels gebruikelijk waren in het vroege heelal toen sterrenstelsels dichter bij elkaar stonden. In die tijd, echter, galactische schijven waren over het algemeen klonterig en onregelmatig, dus andere processen overweldigden waarschijnlijk de vorming van vergelijkbare ooglidkenmerken.

De auteurs blijven dit melkwegpaar bestuderen en vergelijken momenteel de eigenschappen (bijv. locaties, leeftijden, en massa's) van de eerder met NASA's Hubble Space Telescope waargenomen sterclusters met de eigenschappen van de moleculaire wolken die met ALMA zijn waargenomen. Ze hopen de verschillen tussen moleculaire wolken en sterrenhopen in de oogleden en die elders in het melkwegpaar beter te begrijpen.