Vesoljski teleskop Hubble je posnel nenavadno galaksijo NGC 4654, ki je videti, kot da ima samo eno izrazito spiralno roko. Na eni strani je njena oblika lepo zaobljena in polna mladih zvezd, na drugi pa se zvezde skoraj izgubijo. Astronomi menijo, da galaksijo spreminjata dve mogočni sili.
Spiralne galaksije pogosto prepoznamo po razmeroma urejenih rokah, ki se ovijajo okoli svetlega osrednjega območja. Toda NGC 4654 je opazno nesimetrična. Ena stran galaksije ima jasno določeno in zaobljeno mejo, z nasprotne strani pa se daleč v vesolje razteza rep plina.
Še bolj presenetljivo je, da plin ni edini neenakomerno razporejeni del galaksije. Nesimetrična je tudi razporeditev njenih zvezd. Ena spiralna roka je bogata z zvezdami in plinom, medtem ko v nasprotni roki zvezd opazno primanjkuje.
Zaradi te nenavadne oblike je galaksija videti skoraj enostranska. Nova Hubblova podoba astronomom pomaga raziskovati, kako lahko okolje v veliki jati galaksij spremeni videz, plin in nastajanje zvezd v posamezni galaksiji.
Zakaj je nenavadna galaksija NGC 4654 tako nesimetrična?
Za nenavadno obliko NGC 4654 najverjetneje ni odgovoren samo en dogodek. Astronomi menijo, da je galaksijo preoblikovala kombinacija dveh procesov: pritiska plina, skozi katerega potuje, in gravitacijskega vpliva druge galaksije.
NGC 4654 se z veliko hitrostjo premika skozi jato Devica. Prostor med galaksijami v takšni jati ni popolnoma prazen, temveč ga zapolnjuje zelo vroč in redek plin.
Ko galaksija potuje skozi ta medgalaktični plin, nanjo deluje pritisk. Proces je podoben občutku zračnega upora, ki ga zaznamo, ko med vožnjo iztegnemo roko skozi odprto avtomobilsko okno, čeprav se dogaja v neprimerljivo večjem merilu.
Pritisk stisne plin na sprednjem robu galaksije, z zadnje strani pa ga vleče v dolg rep. Astronomi temu procesu pravijo odstranjevanje plina zaradi čelnega pritiska oziroma ram pressure stripping.
Dolg plinski rep razkriva smer gibanja galaksije
Ena stran NGC 4654 ima zaobljen in jasno določen rob. To je stran, ki se prebija skozi vroč plin jate Devica. Na nasprotni strani se material vleče za galaksijo in oblikuje podaljšan plinski rep.
Celoten rep na objavljeni Hubblovi fotografiji ni viden, saj se razteza zunaj njenega vidnega polja. Njegova prisotnost pa je pomemben dokaz, da okolje jate iz galaksije odstranjuje plin.
Plin je ključna surovina za nastajanje novih zvezd. Če ga galaksija izgubi preveč, se lahko njeno nastajanje zvezd upočasni ali sčasoma skoraj ustavi.
NGC 4654 je v tem pogledu nekoliko nenavadna. Kljub izgubljanju plina še vedno ustvari količino novih zvezd, ki po skupni masi ustreza skoraj dvema Soncema na leto. To je primerljivo z drugimi galaksijami podobne velikosti.
Samo pritisk plina ne pojasni manjkajočih zvezd
Čelni pritisk lahko dobro pojasni plinski rep in stisnjeni sprednji rob galaksije. Težje pa pojasni, zakaj tudi v eni izmed spiralnih rok primanjkuje zvezd.
Zvezde so v primerjavi s plinom zelo kompaktne. Medgalaktični plin zato nanje ne deluje na enak način kot na velike oblake plina, razporejene po galaktičnem disku.
Astronomi menijo, da je pri oblikovanju NGC 4654 sodelovala še druga sila: gravitacija bližnje članice jate Devica, galaksije NGC 4639.
Srečanje z drugo galaksijo pred 500 milijoni let
NGC 4654 in NGC 4639 sta danes precej oddaljeni druga od druge. Astronomski modeli pa kažejo, da sta se pred približno 500 milijoni let verjetno srečali na bistveno manjši razdalji.
Galaksiji se najverjetneje nista neposredno zaleteli. Že bližnji prelet pa je lahko povzročil dovolj močne gravitacijske plimske sile, da so spremenile razporeditev plina in zvezd v NGC 4654.
Gravitacija galaksije NGC 4639 naj bi z ene strani NGC 4654 odtrgala del plina. Ker je bilo tam manj materiala za nastajanje novih zvezd, se je sčasoma razvila spiralna roka, v kateri zvezd opazno primanjkuje.
Današnji videz galaksije je zato najverjetneje posledica skupnega delovanja okolja in starega galaktičnega srečanja. Pritisk plina jo spreminja med potovanjem skozi jato, gravitacijska interakcija pa je pustila dolgotrajne posledice v njeni zgradbi.
Kaj prikazujejo rožnata območja na Hubblovem posnetku?
Po galaksiji so razpršena številna svetlo rožnata območja. Posebej dobro so vidna v izraziti spiralni roki, okoli šibke osrednje prečke in ob robovih galaktičnega diska.
To niso posamezne rožnate zvezde, temveč veliki oblaki plina, ki jih osvetljujejo mlade, vroče in na novo nastale zvezde. Njihovo močno sevanje plin ionizira, zato ta oddaja značilno svetlobo.
Najnovejši podatki, vključeni v Hubblovo podobo, zaznavajo rdečo svetlobo energiziranega plina. Rožnati mehurčki zato označujejo območja dejavnega nastajanja zvezd.
Čeprav NGC 4654 izgublja del svojega hladnega plina, proces rojevanja zvezd v njej še vedno poteka. Stiskanje plina na sprednji strani galaksije lahko v nekaterih območjih celo pomaga sprožiti nastajanje novih zvezd.
Galaksija med dvema osnovnima oblikama
NGC 4654 je uvrščena med vmesne spiralne galaksije. To pomeni, da njena oblika leži med dvema osnovnima skupinama spiralnih galaksij.
Prve imajo izrazito osrednjo prečko iz zvezd, iz katere izhajajo spiralne roke. Druge jasne prečke nimajo. NGC 4654 ima v središču šibko prečkasto strukturo, zato jo astronomi uvrščajo med vmesni tip.
Takšna razvrstitev opisuje osnovno zgradbo galaksije. Njena izrazita enostranskost pa je dodatna posebnost, povezana z okoljem, gibanjem in zgodovino gravitacijskih srečanj.
Kje leži NGC 4654?
Nenavadna galaksija leži približno 72 milijonov svetlobnih let od Zemlje v smeri ozvezdja Device. Je članica jate Devica, ene najbližjih velikih jat galaksij.
Jata vsebuje veliko število galaksij, med katerimi se razprostira izredno vroč plin. Galaksije se skozi to okolje premikajo z velikimi hitrostmi, zato lahko med njimi prihaja do gravitacijskih srečanj in močnih interakcij z medgalaktičnim plinom.
Jata Devica je zaradi relativne bližine pomemben naravni laboratorij za raziskovanje razvoja galaksij. Astronomi lahko v njej opazujejo, kako gosto galaktično okolje spreminja zaloge plina, obliko spiralnih rok in hitrost nastajanja novih zvezd.
Zakaj astronomi opazujejo plin v galaksijah?
Podatki za novo Hubblovo podobo so nastali v okviru opazovalnih programov, katerih namen je povezati razporeditev plina z nastajanjem zvezd.
Znanstvenike zanima, kako se plin premika po galaksijah, kje se zgosti v dovolj hladne in goste oblake ter kdaj se začne sesedati pod vplivom lastne gravitacije.
Prav tako raziskujejo, kako novonastale zvezde vplivajo na okolico. Mlade zvezde oddajajo močno ultravijolično sevanje, zvezdne vetrove in ob koncu življenja nekaterih najmasivnejših zvezd tudi eksplozije supernov.
Ti procesi lahko oblake plina stisnejo in spodbudijo novo nastajanje zvezd ali pa plin razpršijo ter proces začasno zaustavijo.
Posnetek prikazuje galaksijo sredi dolgotrajnega preoblikovanja
NGC 4654 ni miren in nespremenljiv zvezdni otok. Njena današnja podoba je rezultat več sto milijonov let gibanja skozi jato, izgubljanja plina in gravitacijskih vplivov drugih galaksij.
Galaktične spremembe so za človeško življenje izjemno počasne, vendar podrobni posnetki, meritve plina in računalniški modeli astronomom omogočajo rekonstrukcijo njihovega razvoja.
Hubblova fotografija tako ne prikazuje samo estetsko privlačne spiralne galaksije. Razkriva posledice velikanskih sil, ki lahko spreminjajo celotne galaksije ter določajo, kje in kako dolgo se bodo v njih rojevale nove zvezde.
Pogosta vprašanja
Ali ima NGC 4654 res samo eno spiralno roko?
Ne povsem. Galaksija ima nesimetrični spiralni strukturi, vendar je ena roka bogata z zvezdami in plinom, medtem ko je druga bistveno manj izrazita ter vsebuje opazno manj zvezd. Zaradi tega je galaksija videti skoraj enostranska.
Kako daleč je nenavadna galaksija NGC 4654?
Od Zemlje je oddaljena približno 72 milijonov svetlobnih let in leži v smeri ozvezdja Device.
Kaj je odstranjevanje plina zaradi čelnega pritiska?
Gre za proces, pri katerem galaksija med hitrim gibanjem skozi vroč medgalaktični plin izgublja lasten plin. Material se lahko za njo raztegne v dolg rep.
Katera galaksija je vplivala na NGC 4654?
Astronomi menijo, da je nanjo gravitacijsko vplivala galaksija NGC 4639. Galaksiji naj bi se srečali med bližnjim preletom pred približno 500 milijoni let.
Ali v NGC 4654 še vedno nastajajo zvezde?
Da. Galaksija vsako leto ustvari količino novih zvezd s skupno maso skoraj dveh Sonc. Rožnata območja na Hubblovem posnetku označujejo oblake plina okoli mladih zvezd.
