Astrônomos da NASA anunciou em 2012 que eles podem prever com certeza o próximo grande evento cósmico para afetar nossa galáxia, sol e sistema solar: a colisão titânica da nossa galáxia Via Láctea com a galáxia de Andrômeda vizinho. A Via Láctea está destinada a obter uma grande reforma durante o encontro, que está previsto para acontecer quatro bilião anos a partir de agora. É provável que o sol se jogou em uma nova região da nossa galáxia, mas a nossa Terra eo sistema solar não estão em perigo de ser destruída.
No mês passado, os astrônomos utilizando o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), e muitos outros telescópios no solo e no espaço, lançado a melhor vista ainda de uma pré-visualização do futuro mashup Via Láctea / Androemda: uma colisão que ocorreu entre duas galáxias quando o Universo tinha apenas metade de sua idade atual. Eles pediram a ajuda de uma lupa tamanho galaxy-para revelar detalhes de outra forma invisível. Esses novos estudos da galáxia H-ATLAS J142935.3-002836 abaixo têm mostrado que este objeto complexo e distante parece com o conhecido colisão galáxia local, as galáxias das antenas .
Os astrônomos agora estão combinando o poder de muitos telescópios na Terra e no espaço com uma forma muito maior de lente cósmica estudar um caso de formação de estrelas vigoroso no início do Universo. Entre a armada de instrumentos que foram usados para fornecer evidência para ajudar a desvendar os mistérios deste caso foram ALMA, APEX, VIST, o Telescópio da NASA / ESA Hubble, o telescópio Gemini Sul , o telescópio Keck II , o Telescópio Espacial Spitzer da NASA , a Jansky Very Large Array , CARMA, IRAM e SDSS e WISE.
As imagens acima mostram as galáxias em fusão no Universo distante através de uma lente gravitacional lupa. As imagens combina a vista do telescópio da NASA / ESA Hubble eo telescópio Keck II, no Havaí (utilizando óptica adaptativa). Crédito: ESO / NASA / ESA Observatório / WM Keck.
"Embora os astrónomos são muitas vezes limitados pelo poder de seus telescópios, em alguns casos, a nossa capacidade de ver o detalhe é extremamente impulsionadas pelas lentes naturais, criados pelo Universo", explica o principal autor Hugo Messias da Universidad de Concepción (Chile) e do Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa (Portugal). "Einstein previu em sua teoria da relatividade geral que, dada massa suficiente, a luz não viaja em linha reta, mas vai ser dobrado de forma semelhante à luz refratada por uma lente normal."
Essas lentes cósmicas são criados por estruturas maciças, como galáxias e aglomerados de galáxias, que desviam a luz de objetos por trás deles, devido à sua forte gravidade - um efeito chamado de lente gravitacional. As propriedades de aumento deste efeito permitir aos astrônomos estudar objetos que não seriam visíveis de outra forma e para comparar diretamente galáxias locais com os mais remotos, visto quando o Universo tinha significativamente mais jovens.
Mas para estas lentes gravitacionais para trabalhar, a galáxia lente, eo muito atrás dele, precisa ser muito precisamente alinhadas.
"Esses alinhamentos acaso são muito raros e tendem a ser difíceis de identificar", acrescenta Hugo Messias ", mas, estudos recentes têm mostrado que através da observação nos comprimentos de onda do infravermelho distante e milímetros, podemos encontrar esses casos com muito mais eficiência."
As imagens do Hubble e Keck revelou um anel induzida por gravitacionalmente detalhada de luz ao redor da galáxia em primeiro plano. Estas imagens de alta resolução também mostrou que a galáxia lente é uma vantagem-na galáxia de disco - similar à nossa galáxia, a Via Láctea - que obscurece partes da luz de fundo, devido às grandes nuvens de poeira que ele contém.
Mas esse obscurecimento não é um problema para o ALMA eo JVLA, uma vez que estas duas instalações de observar o céu em comprimentos de onda mais longos, que não são afetados pela poeira. Usando os dados combinados a equipe descobriu que o sistema de fundo era na verdade uma colisão em curso entre duas galáxias. Deste ponto em diante, o ALMA eo JVLA começou a desempenhar um papel fundamental na caracterização ainda mais este objeto.
Em particular, ALMA traçou o monóxido de carbono, que permite estudos detalhados de mecanismos de formação de estrelas em galáxias. As observações ALMA também permitido o movimento do material no objecto mais distante a ser medido. Isso foi essencial para mostrar que o objeto lensed é realmente uma colisão galáctica em curso a formação de centenas de novas estrelas a cada ano, e que uma das galáxias em colisão ainda mostra sinais de rotação; uma indicação de que era uma galáxia de disco pouco antes desse encontro.
O sistema das duas galáxias em colisão se assemelha a um objeto que está muito mais perto de nós: as galáxias das antenas. Esta é uma espetacular colisão entre duas galáxias, que se acredita ter tido uma estrutura de disco no passado. Embora o sistema de antenas está formando estrelas a uma taxa de apenas algumas dezenas de a massa do nosso Sol a cada ano, H1429-0028 abaixo transforma mais de 400 vezes a massa do Sol de gás em novas estrelas a cada ano.
Mais perto de casa, há cada vez mais evidências de que vários milhões de anos atrás, o centro galáctico da Via Láctea era o local de uma outra colisão cósmica violenta. Um par de professores auxiliares - Kelly Holley-Bockelmann em Vanderbilt e Tamara Bogdanović no Georgia Institute of Technology - veio com uma explicação que se encaixa nesses indícios "forenses", sugerindo como um único evento - uma violenta colisão e fusão entre o buraco negro galáctico e um buraco negro de tamanho intermediário, em um dos pequenos "galáxias satélites" que circundam a Via Láctea - poderia ter produzido as características que apontam para um passado mais violento para o núcleo galáctico.
A mais dramática destas pistas extraordinárias são o Fermi bubbles.In 2010, da Nasa, o Telescópio Espacial Fermi Gamma-ray revelou uma estrutura inédita centrada na Via Láctea --duas bolhas de raios gama emissores que se estendem 25.000 anos-luz de norte a sul do centro galáctico que se estende por 50 mil anos-luz e pode ser o remanescente de uma erupção de um buraco negro supersized no centro da nossa galáxia.
A estrutura abrange mais de metade do céu visível, da constelação de Virgem à constelação de Grus, e pode ser milhões de anos de idade. "Nós não entendemos completamente sua natureza ou origem", disse Doug Finkbeiner, astrônomo do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica , que primeiro reconheceu o recurso através do processamento de dados publicamente disponíveis do Telescópio Fermi de Grande Área (LAT). O LAT é o detector de raios gama mais sensível e de maior resolução já lançado. Os raios gama são a forma mais alta energia da luz.
"Em outras galáxias, vemos que starbursts pode dirigir enormes saídas de gás", disse David Spergel, um cientista da Universidade de Princeton. "Qualquer que seja a fonte de energia por trás dessas bolhas enormes pode ser, ele está ligado a muitas questões profundas em astrofísica."
Uma possibilidade para além da teoria Holley-Bockelmann e Tamara Bogdanović inclui um jato de partículas do buraco negro supermassivo no centro da galáxia. Em muitas outras galáxias, os astrônomos ver jatos de partículas rápidos alimentados por matéria caindo em direção a um buraco negro central. Embora não haja evidências buraco negro da Via Láctea tem como um jato hoje, ela pode ter no passado. As bolhas também podem ter se formado como resultado de saídas de gás de uma explosão de formação de estrelas, talvez a que produziu muitos aglomerados de estrelas massivas no centro da Via Láctea vários milhões de anos atrás.
O cenário começou a cerca de 13 bilhões de anos atrás, quando o caminho de uma das galáxias satélites menores que orbitam a Via Láctea é desviado para que ele começou a se deslocar para dentro em direção ao núcleo. De acordo com um estudo recente, isso pode ter acontecido dezenas de vezes na vida da Via Láctea. À medida que a galáxia satélite - uma coleção de estrelas e gás com um buraco negro de tamanho intermediário, com uma massa equivalente a cerca de 10 mil sóis - espiral em, mais de sua massa foi gradualmente arrancada, finalmente, sair do buraco negro e um punhado de gravitacionalmente ligadas estrelas.
Cerca de 10 milhões de anos atrás, o núcleo despojado da galáxia satélite finalmente alcançou o centro da galáxia. Quando dois buracos negros se fundem, que primeiro passar por uma dança elaborada. Assim, o buraco negro menor teria circulado o buraco negro galáctico para vários milhões de anos antes que ele foi finalmente consumido.
À medida que o buraco negro menor circulado cada vez mais perto, teria batido a poeira e de gás nas proximidades e empurrou material suficiente para o buraco negro galáctico no processo para produzir as bolhas de Fermi.
A gravitacional violenta tidesproduced pelo processo poderia facilmente ter comprimido as nuvens moleculares no núcleo para as densidades de super necessários para produzir as estrelas jovens que agora estão localizados na porta do buraco negro central.
Além disso, a agitação vigorosa teria varrido para fora das estrelas existentes na área em torno do enorme buraco negro central. Na verdade, o modelo do astrônomo prevê que a dança de fusão dos buracos negros deveria ter arremessado um grande número de desaparecidos estrelas velhas para fora da galáxia a velocidades hiper, o que explica a ausência de estrelas velhas imediatamente ao redor do buraco negro super-maciço.
"A atração gravitacional do buraco negro da galáxia satélite poderia ter esculpido cerca de 1.000 estrelas do centro galáctico", disse Bogdanović. "Essas estrelas ainda devem estar a correr pelo espaço, cerca de 10.000 anos-luz de distância de suas órbitas originais."
Deve ser possível detectar essas estrelas com grandes levantamentos, como o Sloan Digital Sky Survey, porque estas estrelas estariam viajando em velocidades muito mais altas do que as estrelas que não tenham sido submetidos a este tipo de interação. Assim, a descoberta de um grande número de "estrelas de velocidade elevada" Corrida para o exterior através da galáxia apoiaria fortemente o cenário proposto da Via Láctea e galáxias satélite fusão.
O mosaico de 400 por 900 anos-luz de várias imagens do Chandra, na parte superior da página mostra a região central da nossa galáxia Via Láctea, apenas cerca de 25.000 anos-luz da Terra, revelando centenas de estrelas brancas anãs, estrelas de nêutrons e buracos negros banhada em uma névoa incandescente de gás de milhões de graus. O buraco negro supermassivo no centro da galáxia está localizada dentro da mancha branca brilhante no centro da imagem. As cores indicam faixas de raios-X de energia - vermelho (baixo), verde (médio) e azul (alto).
O mosaico dá uma nova perspectiva sobre a forma como a turbulenta região Centro Galáctico afeta a evolução da galáxia como um todo. Este gás quente parece estar escapando do centro para o resto da galáxia. A saída de gás, quimicamente enriquecido com a destruição frequente de estrelas, distribuirá esses elementos nos subúrbios galácticos.
The Daily Galaxy via ALMA Observatory, da Universidade Vanderbilt, e Goddard Space Flight Center da NASA
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