Ammassi Globulari

La Galassia di Andromeda ha mangiato i suoi piccoli amici... due volte

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Astronomi che utilizzano una vasta indagine del cielo intorno alla Galassia di Andromeda ho trovato prove che ha avuto due pasti enormi nel lontano passato, due eventi separati in cui le galassie più piccole sono state consumate fisicamente da quella molto più grande. Entrambi gli eventi risalgono a molto tempo fa, e uno è stato molto prima dell'altro, ma - come un buongustaio con macchie di ketchup e senape sulla camicia - le prove rimangono.

Ad una distanza di 2,5 milioni di anni luce, Andromeda è il nostro grande vicino galattico più vicino. È un galassia a spirale , Piace la via Lattea , e ha all'incirca la stessa massa (circa 1-2 trilioni di volte quella del Sole). È più grande di noi con una larghezza di circa 200.000 anni luce e ha circa il doppio delle stelle. È così vicino e grande che può essere visto ad occhio nudo da cieli leggermente scuri.

Come la nostra galassia, Andromeda ha due componenti principali: un disco piatto (con bracci a spirale) composto da stelle vecchie e giovani e un enorme alone di stelle vecchie che lo circonda. Sia all'esterno che all'interno di questo alone ci sono diverse galassie più piccole, tra cui M32 e NGC 205 , entrambi visibili con un piccolo telescopio.



Inoltre, come la Via Lattea, ha una consorteria di ammassi globulari che lo orbitano (sebbene ne abbia circa 450 noti rispetto ai nostri 150). Si tratta di raccolte compatte di centinaia di migliaia di stelle, solitamente racchiuse in una sfera di poche decine di anni luce. Gli ammassi globulari tendono ad essere vecchi, molti miliardi di anni, e sta diventando sempre più chiaro con il tempo che molti, se non la maggior parte, erano in realtà galassie nane a sé stanti. Le interazioni con la loro galassia ospite molto più grande li spogliano delle loro stelle esterne - quando si tratta di gravità, potrebbe fare bene, quindi vince la galassia più massiccia - lasciandosi dietro il nucleo compatto.

Il sondaggio PAndAS ha preso immagini profonde della Galassia di Andromeda. Gli ammassi globulari nella galassia sono designati da cerchi; molti sono chiaramente seduti in strutture ad aureola mentre altri no.Ingrandire

Il sondaggio PAndAS ha preso immagini profonde della Galassia di Andromeda. Gli ammassi globulari nella galassia sono designati da cerchi; molti sono chiaramente seduti in strutture ad aureola mentre altri no. I colori rappresentano la velocità, con il rosso lontano da noi e il blu verso di noi. Un'immagine di Andromeda (riquadro in alto a sinistra) mostra la scala del rilievo, di oltre 20°. Credito: Università nazionale australiana / Laboratorio di ricerca nazionale sull'astronomia a infrarossi ottici della NSF

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Questi ammassi globulari erano la chiave per la nuova scoperta . Gli astronomi usavano il 3,6 metri Telescopio Canada-Francia-Hawaii per condurre un vasto rilevamento del cielo - 20° di diametro, 40 volte più largo della Luna nel cielo! - intorno sia ad Andromeda che a un'altra spirale vicina, anche se più piccola, chiamata la Galassia del Triangolo (che dista circa 2,9 milioni di anni luce da noi). Lo chiamavano il Ricognizione archeologica Pan-Andromeda (o PAndAS , haha, anche se utilizza più filtri, quindi il nome non è così bianco e nero), che è stato progettato per andare molto in profondità (cioè trovare oggetti molto deboli) fino a una distanza di circa 500.000 anni luce dal centro di Andromeda.

Il sondaggio ha rilevato un numero enorme di stelle nell'alone di Andromeda, incluse alcune strutture interessanti. La maggior parte dell'alone è liscia, ma sono stati visti anche diversi flussi evidenti e gruppi di stelle. Questo può essere previsto quando una galassia più piccola viene mangiata da una più grande; le stelle vengono strappate dalla galassia più piccola dalla gravità di quella più grande, lasciando dietro di sé una scia di detriti.

Una piccola sezione del sondaggio PAndAS intorno ad Andromeda mostra molte stelle (probabilmente membri della Via Lattea), galassie di fondo e due ammassi globulari (al centro in alto e in basso) ciascuno a oltre 330.000 anni luce dal centro di Andromeda. Credito: Alan W. McConnachIngrandire

Una piccola sezione del sondaggio PAndAS intorno ad Andromeda mostra molte stelle (probabilmente membri della Via Lattea), galassie di fondo e due ammassi globulari (al centro in alto e in basso) ciascuno a oltre 330.000 anni luce dal centro di Andromeda. Credito: Alan W. McConnachie / PAndAS

L'indagine ha anche rivelato dozzine di globulari oltre gli 80.000 anni luce dal centro galattico; su 92 osservati hanno usato vari telescopi per ottenere spettri di 77 per ottenere le loro velocità attorno alla galassia (questo in realtà dà la velocità in linea di vista; che essa, la velocità verso o lontano da noi a causa dello spostamento Doppler, ma questo dà una buona idea delle velocità dei globulari intorno ad Andromeda , soprattutto se analizzato statisticamente).

Insieme alle immagini straordinariamente profonde, questo ha rivelato due distinte popolazioni di ammassi globulari. Uno è solo un gruppo che non sembra essere in nessuna struttura, quindi ogni ammasso è là fuori in orbita attorno alla galassia da solo (hanno trovato 34 globulari in questo gruppo). L'altro gruppo (con 43 membri) ha globulari che si trovano direttamente sopra le strutture, e quindi probabilmente in loro. Questo a sua volta significa che le strutture provengono da stelle estratte dai globulari.

OK, va bene, ma c'è di meglio. I due gruppi sembrano muoversi in direzioni nettamente diverse! Gli ammassi di alone sembrano orbitare attorno alla galassia essenzialmente con lo stesso orientamento e direzione delle stelle nel disco della galassia, mentre i globulari che fanno parte delle strutture hanno orbite orientate di quasi 90° dall'altro gruppo! Ciò significa che sono chiaramente due popolazioni diverse.

M32, un satellite di Andromeda, è di per sé una galassia in piena regola (anche se nana).Ingrandire

M32, un satellite di Andromeda, è di per sé una galassia in piena regola (anche se nana). Credito: Team di indagine del gruppo locale e T.A. Rettore (Università dell'Alaska Anchorage)

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È probabile che il primo gruppo facesse parte di un massiccio atto di cannibalismo e lungo tempo fa, così lontano nel passato che le stelle strappate via dalle galassie più piccole hanno avuto il tempo di disperdersi e diventare parte dell'alone generale. Il secondo gruppo faceva parte di un evento accaduto più di recente e le stelle non hanno ancora avuto il tempo di disperdersi. Pensalo come gocce di colorante alimentare in un bicchiere d'acqua; subito dopo averne aggiunto uno all'acqua la struttura del colorante è coerente, ma col tempo il colorante si disperde e si diffonde su tutto il bicchiere.

Non possono dire quanti anni hanno i gruppi, anche se probabilmente erano separati da miliardi di anni, e quello più recente era ancora miliardi di anni fa.

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Le galassie crescono attraverso questi atti di cannibalismo; ogni grande galassia nel cielo (inclusa la nostra) è cresciuta in questo modo. Oltre a questi due eventi, circa due miliardi di anni fa Andromeda ha mangiato quella che potrebbe essere stata la quarta o la quinta galassia più grande del nostro Gruppo Locale ! Quindi è abbastanza comune. Studiando i resti di questi incontri - pensalo come archeologia galattica - possiamo imparare molto non solo su come crescono le galassie, ma anche su come erano i loro ambienti nel lontano passato.

Una simulazione basata sulla fisica reale che mostra come sarà la collisione tra la Via Lattea e le galassie di Andromeda nei prossimi miliardi di anni. Nota che questo si basa su osservazioni più vecchie e la distanza che passano per la prima volta è probabilmente maggiore di quella raffigurata qui.

Non si tratta nemmeno di una semplice curiosità: in circa 4,6 miliardi di anni, Andromeda e la Via Lattea si scontreranno in uno spettacolare disastro ferroviario cosmico , impiegando circa un miliardo di anni per fondersi in un'unica galassia molto più grande (che la maggior parte degli astronomi chiama Milkomeda, che penso manchi di grazia come nome, ma non riesco a pensare a niente di meglio). Studiare le collisioni antiche e altre che vediamo nello spazio più profondo è un modo per studiare il nostro inevitabile futuro.

Inoltre è semplicemente bello e interessante. Le galassie si mangiano a vicenda! E sono mangiatori disordinati! E possiamo usare i loro avanzi disordinatamente sparsi per capire cosa stanno facendo, cosa hanno fatto eoni fa... e quale sarà il loro prossimo grande pasto.



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