מיזוגי גלקסיה אינם נדירים במיוחד, אך הם אירועים חשובים. לא רק עבור הגלקסיות המעורבות, אלא עבור מדענים שמנסים לחבר יחד כיצד הגלקסיות מתפתחות. כעת, אסטרונומים המשתמשים ב- ALMA מצאו את הדוגמה המוקדמת ביותר עדיין למיזוג גלקסיות.
צמד הגלקסיות המתמזגות המדובר נקרא B14-65666, שם לא מסורבל, אך שימושי מדעית. (לעת עתה נתייחס לזה כאל "האובייקט.") האובייקט נמצא במרחק של 13 מיליארד שנות אור, בקונסטלציה סקסטנס. המשמעות היא שהאור שאנו רואים כעת עזב את האובייקט לפני 13 מיליארד שנה, זמן קצר לאחר תחילת היקום.
זו לא הפעם הראשונה שאיתר אובייקט זה. בעבר האבל הבחין בחפץ זה, אך הוא נראה להאבל כשני אובייקטים נפרדים, ככל הנראה אשכולות כוכבים. אולם הצוות שהשתמש במערך אטקמה גדול מילימטר / תת מילימטר (ALMA), אולי הטלסקופ הרדיו הרגיש ביותר בעולם, הראה שהאובייקט הוא למעשה שתי גלקסיות המתמזגות לפני 13 מיליארד שנה.
תוצאות התצפיות החדשות הללו מתפרסמות בפרסומים של האגודה האסטרונומית של יפן ב- 18 ביוני 2019. שם העיתון הוא "שלוש דרקונים גדולים": az = 7.15 גלקסי שוברים של Lyman שבוצעו ב- [OIII] 88 um, [CII ] 158 אממ, ורצף אבק עם ALMA. " המחבר הראשי של המחקר הוא טאקויה השימוטו מאוניברסיטת ווסדה, יפן.
כאשר האבל התבונן באובייקט הוא היה מוגבל לספקטרום האולטרה-סגול. עם מגבלה זו, נראה שהאובייקט הוא שני מקבצי כוכבים, אחד בצפון-מזרח ואחד בדרום-מערב. אך כאשר השימוטו וצוותו השתמשו בכוח של עלמה כדי לחקור את האובייקט, הם ראו משהו אחר: טביעות האצבע המספרות של יסודות כימיים.
ALMA הצליחה לראות את פליטות גלי הרדיו של פחמן, חמצן ואבק באובייקט. איתור שלושת האותות הללו היה המפתח לפתיחת נעילת טבעו של האובייקט.
ניתוח הראה כי לאובייקט אכן יש שני חלקים, ממש כמו מסור האבל. אך האותות מפחמן, חמצן ואבק הוסיפו שכבה נוספת של מידע על העצם, הודות ל- ALMA. זה הראה כי בעוד ששני הכתמים נבדלים זה מזה, הם מהווים מערכת יחידה. כל כתם נע במהירות שונה, מה שמראה כי מדובר בשתי גלקסיות שמתמזגות.
"עם נתונים עשירים של ALMA ו- HST, בשילוב עם ניתוח נתונים מתקדם, נוכל לחבר את החלקים כדי להראות ש- B14-65666 הם זוג גלקסיות המתמזגות בעידן המוקדם ביותר של היקום", מסביר השימוטו בהודעה לעיתונות. "איתור גלי רדיו משלושה רכיבים באובייקט כה רחוק מדגים את יכולתו הגבוהה של ALMA לחקור את היקום הרחוק."
על פי המחקר, האובייקט הוא כיום הדוגמה המוכרת ביותר למיזוג גלקסי. החוקרים העריכו גם את המסה הכוכבית הכוללת של B14-65666 כפחות מ -10% ממסת שביל החלב. משמעות הדבר היא שהאובייקט נמצא בשלבים המוקדמים ביותר של התפתחותו. זה הגיוני, מכיוון שהוא עתיק.
למרות שהאובייקט צעיר, הוא פעיל הרבה יותר בייצור כוכבים מאשר הגלקסיה שלנו. תצפיות ALMA זיהו טמפרטורות גבוהות ובהירות באבק. המחברים אומרים שזו ככל הנראה תוצאה של קרינה אולטרה סגולה חזקה מאוד המיוצרת על ידי היווצרות כוכבים פעילה. היווצרות כוכבים פעילה היא אינדיקציה נוספת למיזוג גלקסיות, מכיוון שגלקסיות מתנגשות עוברות דחיסת גז רבה, מה שמעורר התפרצויות של היווצרות כוכבים. כפי שאומרים המחברים במאמרם, "... אנו טוענים ש- B14-65666 היא גלקסיה פרועה מכוח המיזוג הגדול."
"הצעד הבא שלנו הוא לחפש חנקן, עוד גורם כימי עיקרי, ואפילו את מולקולת הפחמן החד-חמצני", אמר אקיו אינואה, פרופסור מאוניברסיטת ווסדה, וחלק מצוות המחקר. "בסופו של דבר, אנו מקווים להבין בצורה התבוננתית את זרימתם והצטברותם של יסודות וחומרים בהקשר של היווצרות הגלקסיה והתפתחותה."
מיזוגי הגלקסיה הם חלק חשוב מהתפתחות הגלקסיות. לעתים קרובות, גלקסיה גדולה יותר בולעת אחת קטנה יותר. גלקסיות קטנות יכולות להתמזג ליצירת גדולות גדולות יותר, אם כי מחשבה זו נדירה. שביל החלב שלנו עצמו חווה מיזוגים שעזרו לו לצמוח לגודלו העצום הנוכחי.
במאמר משנת 2018 הציגו אסטרונומים ראיות המבוססות על מאה תצפיות המראות כי שביל החלב מכיל אוכלוסיית כוכבים מגלקסיה שונה. לפני כעשרה מיליארד שנים, התנגשה גלקסיה אחרת משלנו, והשאירה אחריה אוכלוסיה מכובדת של כוכבים בהילה הפנימית הגלקטית. מחברי העיתון ההוא טענו כי הכוכבים הללו הם מגלקסיה קטנה שהייתה בערך בגודל הענן המגלני הקטן.
בעוד כ -4.5 מיליארד שנים, שביל החלב יתנגש בגלקסיית אנדרומדה ויתמזג. הגלקסיה המתקבלת תיקרא אולי מילקדרומדה. וכרגע, שביל החלב מתמזג עם אוכלת גלקסיית הרפאים הקטנה בהרבה הנקראת אנטליה 2 (נמלה 2).
מחברי המחקר חושבים כי בדומה לשביל החלב שלנו, יתכנו יותר מיזוגים בעתיד (עבר?) שעד כה לא זוהו עד כה. בעיתון הם אומרים, "אף על פי שהנתונים הנוכחיים שלנו אינם מראים אובייקטים מלווים סביב B14-65666, נתוני ALMA עמוקים יותר בעתיד עשויים לחשוף גלקסיות נלוות סביב B14-65666." הם מסיקים כי האובייקט הוא מועמד ראשוני לתצפיות המשך. "בהתחשב בנתונים העשירים הזמינים והטבע המורחב במרחב, B14-65666 הוא אחד היעדים הטובים ביותר לתצפיות המשך עם ALMA ו <the> טלסקופ החלל ג'יימס ווב ..."
מקורות:
- הודעה לעיתונות: ALMA מוצאת את הדוגמא המוקדמת ביותר למיזוג גלקסיות
- נייר מחקר: "שלוש דרקונים גדולים": z = 7.15 גלקסיית Lyman Break שבוצעה ב- [Oiii] 88 מיקרומטר, [Cii] 158 מיקרומטר, ורצף אבק עם ALMA
- כניסה לוויקיפדיה: מיזוג גלקסי
- נייר מחקר: המיזוג שהוביל ליצירת ההילה הפנימית של שביל החלב והדיסק העבה
- מצפה כוכבים ALMA
