O Mistério da galáxia M106

Usando um quarteto de observatórios espaciais, os astrónomos podem ter resolvido um mistério de 45 anos em torno de dois braços espirais na galáxia fantasmagóricas M106 - uma galáxia espiral bela 23,5 milhões de anos-luz de distância, na constelação Canes Venatici. Em imagens de luz visível, dois braços proeminente emanam do núcleo brilhante e espiral para fora. Estas armas são dominadas por estrelas jovens e brilhantes, que iluminam o gás dentro dos braços.

"Mas em imagens de rádio e de raios-X, dois braços espirais adicionais dominam o quadro, aparecendo como aparições fantasmagóricas entre os braços principais," disse o membro da equipa Andrew Wilson, da Universidade de Maryland. Esses chamados "braços fantasma" que consistem principalmente de gás.

"A natureza destes braços fantasma é um enigma de longa data em astronomia", diz Yang. "Eles têm sido um mistério desde que foram descobertos na década de 1960."

A equipe, liderada por Yuxuan Yang, da Universidade de Maryland, aproveitou as capacidades únicas do Chandra X-ray Observatory, Espacial Spitzer da NASA Telescópio, a Agência Espacial Européia, XMM-Newton X-ray Observatory, e os dados obtidos quase uma década atrás com Espacial Hubble da NASA Telescópio.

Nesta imagem composta da galáxia espiral M106 (NGC 4258), os dados de rádio do Very Large Array aparece como azul, raios-X Chandra dados é codificado vermelho, e os dados de infravermelho do Telescópio Espacial Spitzer aparece verde. Os braços fantasma aparecem como emissão de roxo e azul. Clique na imagem para ampliar.
Ao analisar dados do XMM-Newton, Spitzer e Chandra, Yang, Li Bo, Wilson, e Christopher Reynolds, todos da Universidade de Maryland em College Park, confirmaram as suspeitas anteriores de que os braços fantasmagóricos representam regiões de gás que estão sendo violentamente aquecido por ondas de choque.

Anteriormente, alguns astrônomos haviam sugerido que os braços fantasma são jatos de partículas sendo ejetados por um buraco negro supermassivo no núcleo da M106. Mas as observações de rádio por matriz o National Radio Astronomy Observatory do Very Long Baseline, eo Very Large Array, no Novo México, mais tarde identificado um outro par de jactos originários do núcleo. "É altamente improvável que um núcleo galáctico ativo poderia ter mais de um par de jatos", diz Yang.

Em 2001, Wilson, Yang, e Gerald Cecil, da University of North Carolina, Chapel Hill, observaram que os dois jatos estão inclinados a 30 graus com relação ao disco da galáxia. Mas se alguém pudesse projetar verticalmente os jatos para o disco, iriam alinhar quase perfeitamente com os braços fantasma. Descobrir que este alinhamento não era estritamente uma questão de chance, Wilson, Yang e Cecil propôs que os jatos de aquecer o gás em sua linha de viagem, formando um casulo em expansão. Porque os jactos se encontram próximas para o disco M106, o casulo aquece o gás no disco e gera ondas de choque, o aquecimento do gás a milhões de graus e fazendo-a irradiar brilhantemente em raios-X e outros comprimentos de onda.

Para testar essa idéia, Yang e seus colegas olharam arquivo de observações espectrais do XMM-Newton. Com uma sensibilidade excelente XMM-Newton, a equipe pode medir a temperatura do gás nos braços fantasma e também ver quão fortemente os raios X do gás são absorvidos em rota intervindo material.

"Uma das previsões deste cenário é que os braços fantasma vai gradualmente ser empurrado para fora do plano do disco da galáxia por jet-aquecido a gás," diz Yang. O XMM-Newton mostram espectros que os raios X são mais fortemente absorvida na direção do braço noroeste do que no braço sudeste. Os resultados sugerem fortemente que o braço sudeste é, em parte, o lado mais próximo do disco M106, e noroeste o braço é, em parte, do outro lado.

Os cientistas observaram que essas observações mostram consistência clara com o seu cenário. A confirmação desta interpretação tem vindo recentemente a partir de observações de arquivamento de Spitzer da NASA Space Telescope, cujo infravermelho vista mostra sinais claros de que emissão de raios X do braço a Noroeste é absorvida pelo gás quente e poeira no disco da galáxia. Além disso, a resolução de imagem superior Chandra dá indicações claras de gás chocados pelas interações com os dois jactos.

Além de abordar o mistério dos braços fantasma, as observações permitiram à equipe para estimar a energia dos jactos e avaliar a sua relação com furo central M106 negro.

O Galaxy diário via http://www.nasa.gov/centers/goddard/news