Centaurus A (NGC 5128) er et av de mest studerte objektene på den sørlige himmelen, fordi det er den gigantiske elliptiske galaksen med den nærmeste nærheten til vår egen Melkevei. Den ligger 11 millioner lysår unna Melkeveien, og antas å ha slått seg sammen med en annen gassformet galakse for omtrent 200 til 700 millioner år siden. Resultatet av denne galaktiske mashupen: fødselen av hundretusener av stjerner i en kiloparsec-spennerende ring nær kjernen.
Dette er første gang at den indre strukturen i galaksen er løst i en slik detalj. Ved hjelp av SOFI store felt Infra-Red (1-2,5 mikron) spectro-imager ved ESO New Technology Telescope, kunne et forskerteam ledet av Jouni Kainulainen ved Universitetet i Helsingfors og Max Planck Institute for Astronomy forestille seg en stor ring av stjerner som har dannet seg - og fremdeles fortsetter å danne - nær sentrum av galaksen. De lyseste kildene i ringen er røde supergiganter eller lavmasse-stjerneklynger.
”Det er viktig å merke seg at det ikke er avgjørende instrumentet (teleskopet eller instrumentet som er festet til det) som gjør at vi kan se gjennom støv, men dataanalyseteknikken som brukes til å analysere bildene som er tatt med det. Instrumentet spiller selvfølgelig en stor rolle i en forstand at det trengs tilstrekkelig høykvalitetsbilder for å utføre analysen, ”sa Dr. Kainulainen i et e-postintervju.
“Det er en grunnleggende forskjell mellom bildene vi bruker i papiret vårt og Spitzer-bildene: bølgelengden som bildene dekker. På bildene vi brukte i vårt arbeid, viser støvfeltet til Centaurus A seg selv som "en skygge", eller mer presist, som en absorpsjonsfunksjon (bølgelengden er 1-2 mikrometer). Spitzer-bildene representerer noe lengre bølgelengde, og viser strålingen fra selve støvet. Som et konkret eksempel viser det mest berømte Spitzer-bildet av Centaurus A ... en parallellogramlignende struktur, men bildet beskriver stråling hovedsakelig fra støv, ikke fra stjerner, ”sa han.
Det er en stor, S- eller barformet støvbane rett gjennom sentrum av Centaurus A som skjuver observasjoner i det synlige lysspekteret. Som vist på bildet nedenfor er ringstrukturen til stjernedannelse tilslørt av støv, men synlig i det nærinfrarøde.
Centaurus A antas å huse et supermassivt svart hull som har massen på 200 millioner soler i kjernen, hvilket er dokumentert av radioutslippene som strømmer ut fra galaksen. Tidligere bilder av galaksen fra Spitzer-romteleskopet, ESAs infrarøde romobservatorium og Hubble-romteleskopet avslørte noen aspekter av galaksenes struktur. De infrarøde øynene til Spitzer kikket delvis gjennom støvet for å vise et skjevt parallellogram, hvis årsak er gravitasjonsforstyrrelsen forårsaket av sammenslåingen av Centaurus A med en mindre spiralgalakse.
Tilstedeværelsen av ringer som den man ser i Centaurus A er sannsynligvis ikke vanlig blant andre elliptiske galakser, men det er kjent at andre slike galakser eksisterer. Det er mulig at de er til stede bare i visse perioder av en elliptisk galakas formasjon etter at den har gått sammen med en annen galakse.
Dr. Kainulainen kommenterte denne muligheten: ”Man må vurdere at det å se så lys ringstruktur sannsynligvis er ganske tidskritisk. Det antas at ringene er indusert av "en voldelig hendelse" av sammenslåing av galakser, og de kan utvikle seg ganske raskt til noe som ikke lenger ser ut som en klar, lys ring. Derfor kan de faktisk være ganske vanlige for sammenslåing av galakser, men de "varer" bare så kort tid at vi ikke ser dem i så mange galakser. "
Analyseteknikken som brukes av teamet, kan brukes på andre galakser for å løse formasjonsstrukturer som tidligere var skjult av støv, og gi mer informasjon om hvordan voldelige hendelser endrer dannelsen av elliptiske galakser.
”Potensielt kan teknikken brukes på enhver relativt nærliggende galakse som viser fremtredende støvfunksjoner. Slike mål kan være M31, M83, M51, Fornax A, eller hvilken som helst lignende stor, lys, støv som inneholder galakse. På grunn av geometriske årsaker var Centaurus A et veldig passende mål for å anvende metoden. Det vil være mer utfordrende når det gjelder for eksempel normale spiralgalakser. Imidlertid har vi allerede eksperimentert med slike galakser og føler oss positive til mulighetene de gir, sier Dr. Kainulainen.
Det slående bildet av stjernenes formasjon av Centaurus A var et noe overraskende resultat av bildebehandlingen som astronomene tok av galaksen, selv om det var antydninger fra bilder tatt av andre teleskoper om at stjerneformasjonen var til stede i den skjulte, støvete kjernen.
Dr. Kainulainen sa: ”Det var veldig overraskende at strukturen inneholdt så mye stjerner og stjernedannende aktivitet, og at vi kunne avsløre den i så stor detalj. Det ble imidlertid forventet at en struktur av denne typen eksisterer der, og inneholder i det minste noe stjernedannelse. Dette var for eksempel tydelig fra de tidligere Spitzer-bildene. Men da jeg først så resultatet vårt, "The Naked Picture of Centaurus A", på dataskjermen min, var det virkelig en stor WOW-følelse! ”
Ytterligere observasjoner av Centaurus A er definitivt for å utforske strukturen til den stellare ringen og gravitasjonsdynamikken som gjorde det mulig for dens dannelse.
Planene våre inkluderer observasjoner med Very Large Telescope (European Southern Observatory) og Hubble Space Telescope. I det arbeidet vil informasjonen vi fikk om støvfeltet i vårt publiserte Brev, spille en betydelig rolle. De planlagte observasjonene tar særlig sikte på å bestemme hvor lang og i hvilken størrelse strukturen har dannet stjerner i fortiden. Slik informasjon vil bidra til å forstå galakse-sammenslåingsprosess, som ikke er en uvanlig hendelse i universet.
Dr. Kainulainen og teamet hans publiserte resultatene i et brev til Astronomy & Astrophysics, publisert online 2. juli 2009. Hele teksten til brevet er tilgjengelig her.
Kilde: ESO, Astronomy and Astrophysics, e-intervju med Jouni Kainulainen
