science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Wijdverbreid galactisch kannibalisme in Stephans Quintet onthuld door CFHT

Volledig gezichtsveld van het CFHT-MegaCam-beeld in optische golflengten (sterke kleurverzadiging en contrast onthullen de aard van de verschillende componenten). Krediet:CFHT, Pierre-Alain Duc (Observatoire de Strasbourg) &Jean-Charles Cuillandre (CEA Saclay/Obs. de Paris)

Een extreem diep multiband optisch beeld van de Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT, Hawaii. USA) werpt een nieuw licht op het vormingsproces van de beroemde groep van 5 botsende sterrenstelsels. Het beeld onthult structuren die tot nu toe onopgemerkt zijn gebleven, in het bijzonder een zeer uitgebreide rode halo bestaande uit oude sterren, en gecentreerd op een elliptisch sterrenstelsel, NGC 7317, die in eerdere studies over de dynamiek van de wereldwijde botsing waren genegeerd. Deze resultaten worden gepubliceerd in de Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society door een team van het Observatoire Astronomique de Strasbourg (Frankrijk), CEA Saclay (Frankrijk) en het Lund Observatorium (Zweden).

Het breedveldbeeld dat is vastgelegd met de 380 megapixelcamera genaamd MegaCam, is gericht op het nabijgelegen sterrenstelsel NGC 7331. Het beeld vertoont verschillende galactische en extragalactische kenmerken, sommige zeer uitgebreid en zwak, inclusief filamenten van interstellair stof op de voorgrond (galactische cirrus). De aandacht van de wetenschappers werd echter getrokken door de condensatie van sterrenstelsels in het veld, veel verder dan NGC 7331:het beroemde Stephan's Quintet genoemd naar de Franse astronoom Édouard Stephan die het in 1878 als eerste observeerde.

Stephan's Quintet is een compacte groep van 5 spiraalvormige en elliptische sterrenstelsels (exclusief een spiraal die qua uiterlijk verband houdt met het systeem maar feitelijk op de voorgrond aanwezig is, op dezelfde afstand als NGC 7331). De Hubble-ruimtetelescoop vereeuwigde dit gebied nadat observaties van de groep een van de iconische beelden van de telescoop werden. Stephan's Quintet is het affichekind voor studies over de collectieve evolutie van sterrenstelsels die onderhevig zijn aan een reeks effecten zoals interacties en langzame botsingen die gravitationele stellaire stromen creëren, hoge snelheid galactische botsing, gas rammen, starbursts en het creëren van intergalactische stellaire systemen.

Stephan's Quintet in ware kleuren zoals vermeld in de CFHT/Coelum 2018 kalender. NGC 7317 is het lid rechtsonder in de groep. Krediet:CFHT/Coelum, Jean-Charles Cuillandre (CFHT/CEA Saclay/Obs. de Paris) &Giovanni Anselmi (Coelum)

Door zijn unieke eigenschappen, Stephan's Quintet is op grote schaal waargenomen over het gehele elektromagnetische spectrum, en is het onderwerp geweest van vele complexe numerieke simulaties. Het team ontdekte een rode halo bestaande uit oude sterren gecentreerd op een melkwegstelsel, NGC 7317. Van NGC 7317 werd gedacht dat het zich in een stabiele toestand bevond of onlangs in de buurt van de groep was aangekomen. De detectie van rode sterren impliceert het tegendeel, dat dit sterrenstelsel al heel lang in wisselwerking staat met de andere leden van de groep. Interacties zoals die in deze waarnemingen worden gezien, worden galactisch kannibalisme genoemd. Galactisch kannibalisme treedt op wanneer de zwaartekrachten van een groter sterrenstelsel of een groep sterrenstelsels langzaam een ​​kleiner sterrenstelsel uit elkaar scheuren. Kenmerkende kenmerken van galactisch kannibalisme zijn stromen of halo's van sterren die rond de grotere melkweg draaien, zoals de halo van rode sterren rond NGC 7317. Een eerste implicatie is dat Stephan's Quintet veel ouder is dan nu wordt aangenomen. De modellen van vorming en evolutie van dit emblematische systeem zullen moeten worden herzien. Dit wereldwijde geval van galactisch kannibalisme zou uiteindelijk moeten leiden tot de vorming van een gigantisch elliptisch sterrenstelsel.

Dit nieuwe resultaat illustreert de huidige hernieuwde interesse in het wetenschappelijke veld voor diepe beeldvorming op nabije sterrenstelsels. Veel observatieprogramma's, waaronder verschillende ontwikkeld bij CFHT die bijzonder geschikt zijn voor dergelijke onderzoeken, streven naar het decoderen van de geschiedenis van sterrenstelsels door de detectie in hun directe omgeving van zwakke uitgebreide functies, een techniek die bekend staat als galactische archeologie.

Elk jaar sinds 2000, CFHT produceert in samenwerking met de Italiaanse redacteur Coelum de Hawaiian Starlight-kalender op basis van prachtige luchtfoto's vastgelegd door MegaCam. Deze beelden zijn het resultaat van speciale waarnemingen die zijn verkregen door de discretionaire tijd van de CFHT-directeur wanneer atmosferische omstandigheden, in het bijzonder de stabiliteit van de atmosfeer, zijn niet geschikt voor regelmatige waarnemingen. Sommige van deze beelden blijken soms van groot wetenschappelijk belang:dat is hier het geval voor Stephans Quintet.