Del:
10 Amazing Galactic Oddities
Uventede galaktiske oddities kan ydmyge forskere og lænestolstjerner både ved at sidestille kosmiske forudsigelser. Heldigvis er de glade for at lære os hvad de kender. Vi skal bare lære at lytte.
10 Triangulum II
https://www.youtube.com/watch?v=t2aAHZcO7F4?end=56
Nærliggende Triangulum II har forbløffet Caltech forskere med sine super hurtige stjerner. Vores lille galaktiske nabo har kun omkring 1.000 af dem sammenlignet med vores haul på mindst 100 mia. Men Triangulum II har en enorm mængde skjult masse.
Mauna Keas store Keck-teleskoper klokkerede seks af disse stjerner, der går meget hurtigere end forventet, givet galakseens anemiske fysik. Takket være disse hastighedsstjerner var forskerne i stand til at beregne Triangulum II's tyngdekraft og dens samlede masse.
De fandt hidtil den højeste koncentration af mørk stof i enhver galakse, der er studeret hidtil. Men franske forskere fra Strasbourgs universitet hævder, at gravitationstræet i nabolande galakser er, hvad der flirer stjernerne rundt.
Hvis den er fyldt med tæt pakket mørkt materiale, giver galaksen en perfekt mulighed for direkte at se på det mystiske stof, der bidrager med 24 procent af universets masse. En quirk af mørke materiepartikler - hvis de eksisterer - er, at de tilsyneladende udslett hinanden ved kontakt, frigør et gammastråles bruser. Da Triangulum II er en død galakse, skal disse signaler være klare uden indblanding fra de mange kosmiske energikilder, der findes i livligere sektorer.
9 Den mystiske galaktiske ring
Amerikanske og ungarske astronomer snublede for nylig på en struktur, der var så voldsom stor, at den ikke kunne eksistere: en ring af galakser, der er fem milliarder lette år. Denne sindrende menageri strækker sig over et område af himmel, der er 70 gange større end bredden af en fuldmåne.
En indikation af ringens størrelse kommer fra nærværet af syv observerede gamma-ray bursts (GRBs), de mest voldelige begivenheder i universet. GRB'er opstår, når 'udroste stjerner går hypernova og falder sammen i sorte huller.
Da de pågældende syv udbrud var på sådanne lignende afstande, konkluderede astronomer, at der var en gigantisk struktur af tilknyttede galaktiske hotspots. Selvfølgelig kan det være helt tilfældigt, men forskere hævder, at oddsene deraf er en forbløffende 20.000 til 1.
Ringen overtræder vores kosmologiske modeller, der forbyder ophobning af sådanne gobs og begrænser store ting til ca. 1,2 mia. Lysår i størrelse. Disse modeller antyder et forholdsvis ensartet univers - en formodning forstærket af baby billeder snappet kort efter at big bang belched universet til at være.
Så hvis det virkelig eksisterer, hvorfor er ringen så darn stor? Ingen ved, selvom mørk materie kan inddrages i at bringe alt sammen.
8 Tayna den førstefødte
Astronomer har kombineret Hubble- og Spitzer-rumteleskopernes beføjelser for at se den dybeste galakse nogensinde. De søgte tilbage i tiden til kun 400 millioner år efter big bang for at se denne nye række ultrafaint galakse, hvis ilk hidtil havde undgået detektion.
Galaksen hedder Tayna, som betyder "førstefødte" i Aymara-tungen indfødt i Sydamerika Andes og Altiplano. Det kan synes at være den ensomste lille galakse nogensinde, men det er en af 22 tilsvarende søde søskende, der ligger næsten ved den observerbare eksistenskant.
Spotting Tayna klar over kosmos krævede to af vores fineste rumteleskoper og et massivt bidrag fra galakse-klyngen MACS J0416.1-2403, der er fire milliarder lette år væk. Med sin masse af en quadrillion Suns forstørrede klyngen lyset, der strømmer rundt om det, og tillod os et glimt af Tayna i al sin røde, pixelerede herlighed.
James Webb Space Telescope, der er sat til en lancering i 2018, vil afsløre Tayna og dens embryoniske kin i meget større detaljer og give os et billede af de første galakser. Vi ønsker at vi kunne se Tanya i voksenalderen. For al sin straffe skød det en høj stjerneformation og voksede sandsynligvis til en respektabel galakse.
7 Breast-Feeding Galaxy
Astronomer er ikke sikre på, hvordan galakser er født. Sprøjter hydrogen og andre assorterede gasser i mod massive klumper af mørkt materiale, der tjener som gravitations reden? Eller er galakser fodret med en gasformig intergalaktisk rørledning, som en slags æterisk mama fugl? Den førstnævnte er for langsom til at matche observerede data, og sidstnævnte er aldrig blevet observeret.
Indtil nu. Caltech-forskere brugte deres egen kosmiske Web Imager til at spotte en protogalaktisk disk (babygalakse) 10 milliarder lette år væk, der blev ammet en nærende hydrogenformel med en ekspansiv gasstrøm. Strengen er en del af en meget større, sammenkoblet kosmisk væv af uopgjorte stellære ingredienser.
Takket være den fortabte placering af to kvasarer syntes den aktive streng meget lysere end resten af netværket, der stod ud som en flammende tommel. Det viser sig, at den storslåede strand strømmer ind i en stor skive, som glimrende reflekterede lyset fra sine kvasar naboer.
6 Den store magellanske bully
Stor Magellanic Cloud (LMC) og den underernærede ledsager, Small Magellanic Cloud (SMC), er vores nærmeste naboer på henholdsvis 160.000 og 200.000 lysår. Den mest fremtrædende af dværggalakserne, der omkranser Melkevejs dræning, er synlige udenfor i nathimlen på den sydlige halvkugle.
Men der er ulige hændelser i LMC. I den uminously doblede Tarantula Nebula forvirres astronomerne af opdagelsen af et frugtbart stjernehatcheri-en der ville kaste skygger på jorden, hvis det var godt over 1000 lysår væk.
Desuden synes 5 procent at have stuvet væk fra fjerne kyster af de 5.900 gigantiske og superstjernede stjerner, der blev analyseret i LMC. De sporer uregelmæssige baner og er ikke engang lavet af det rigtige materiale, der synes at have været sultet af tungere elementer som jern og calcium.
Astronomer indså, at LMC tog sine mindre søskende stjerner. Kemisk matcher SMCs stjernernes beboere dem, der er præget af LMC. Udtrykket "kosmisk motorvejsrøver" kan også forklare den usædvanligt frugtbare Tarantula Nebula. Den grådige LMC er også siphoning gas, som flyver ind med en sådan hastighed, at den "tændes" ved at kontakte den store galakse's restreservationer.
5 Hercules A
I centrum af Hercules A (aka 3C 348) lurker et behemoth sort hul med massen på 2,5 mia. Soler! Det er 1.000 gange mere massivt end Milky Way's rigelige sorte hul og genererer to uvirkelige jetfly af plasma, der dækker den meget mindre værtsgalakse.
Udvidelsen af 1,5 millioner lysår til rummet overskrider jets også mange andre galakser - især Melkevejen, som er cirka 15 gange mindre imponerende. De involverede energier er overvældende: Det centrale sorte hul udsender en milliard gange mere strøm end vores Sun ved radioens bølgelængder.
Det er nok til at gøre Hercules A til en af de lyseste radiokilder observeret. Den lyserøde-røde stråle er en sammenlægning af plasma, subatomære partikler og magnetiske felter fremdrevet til relativistisk hastighed (nær lysets lys). De ruffede yderkanter antyder mange tidligere udbrud.
Desværre er dette usynligt for det blotte øje. Radio-loberne er kun synlige i sammensatte billeder, som er produceret af en kombination af synlige lysdata fra Hubble's Wide Field Camera 3 og radioobservationer fra Karl G. Jansky Very Large Array.
4 Milky Way's Super Old White Dwarfs
Vores galakse er ingen foråret kylling. Faktisk er det næsten lige så gammelt som selve universet. Inden for Vægtenes centrale udbulning har astronomer opdaget en klynge af 70 hvide dværge, som er tætte stjernekroppe med solens masse presset ind i en jordstørrelsespakke.
De historiske dværge blev ekstraheret fra et panorama af Milky Way's overbefolkede hjerte, som ligger omkring 25.000 lysår fra Jorden i, hvad NASA har kaldt en "kosmisk arkæologisk grave". Blandt de tilsyneladende utallige stjerner har forskere spundet de 12 milliarder årige embers, der engang skinnede lyst og lidt forholdsvis tamme dødsfald.
De er nu intet mere end astronomiske relikvier, men de viser os Melkens historie. Det antages, at disse hvide dværge podede vores galakse - en oplevelse, der tog mindre end to milliarder år. Hundredvis af milliarder af successive stjerner fulgte deres eksempel for at skabe Mælkevejen, en spiralgalakse, der er 100.000 lysår bredt.
3 Den Ridiculously Luminous Galaxy
NASAs rumteleskop WISE (Wide Field Infrared Survey Explorer) har fundet den lyseste galakse endnu, der gløder med rasen af mere end 300 billioner Suns. Fotonerne fra galaksen WISE J224607.57-052635.0 rejste 12,5 milliarder år for at bringe os deres budskab og forsyne os med et billede af universet på en tiendedel af dets nuværende alder.
Galaksen er så lys, at det endda gør ondt for at se på kunstnerens gengivelse. Men effekten skyldes ikke starlight. I stedet er luminositeten henført til et sort hul så massivt, at det bøjer vores forståelse af fysikken.
Det er en total overraskelse, at det tidlige univers kunne have sådan en kosmisk fedtholdig. Sorte huller er begrænsede i deres fodring, og der var ikke tid nok til så meget at spiral ind i sin maw.
Dette sorte hul blev født stort eller på en eller anden måde omgået fodergrænsen flere gange for at have nået sin observerede masse. På nogen måde slog den piggishly sig til spydspidsen. Dens meget energiske upchuck smadrer ind i den omgivende kokon af støv, der producerer sin blændende aura.
Så det fantastiske billede ovenfor er resultatet af et sort huls voldelige projektilopkast. Men det er ikke alene i sin glans. Med infrarød vision har WISE opdaget en håndfuld andre ultrabright galakser, hvis synligt lys er dækket af rumstøv.
2 lille galakse med stort sort hul
Lille M60-UCD1 kan ændre vores forståelse af sorte huller og dværggalakser. Det er kun 300 lysår bredt, hvilket er 0,2 procent af mælkens størrelse. Men grine ikke endnu, fordi det pakker et sort hul med en masse på 21 millioner soler. Sammenlign det med den meget større Mælkevejs sorte hul, som har en masse på fire millioner soler.
Indtil for nylig blev det antaget, at galaksstørrelsen og den sorte hulstørrelse var forholdsmæssige. Så kaster denne opdagelse en abesnøgle ind i nuværende modeller og antyder, at sorte huller er meget mere almindelige, end vi turde tro.
Dette skete, fordi M60-UCD1 ikke altid var en runde. University of Utah astronomer mener, at det engang var en mægtig prøve 10 milliarder stjerner stærk. Men en dag gik det for tæt på en endnu mægtig nabo og blev røvet for de fleste af sine stjerner.
Det var på omkring 140 millioner stjerner. Men det var ikke nok for M60-UCD1 at undgå forskellen mellem at være den mindste galakse, der nogensinde blev opdaget med et supermassivt sort hul. Det stiller også spørgsmålet: Dwarfgalakser dannes af en doven menighed af stjerner, eller er de alle kosmiske rifter?
Den ene upside at bo i en udarmet galakse er imidlertid nattehimlen. Med godt over 100 millioner stjerner pakket sammen som sardiner, er "nat" -visningen en storslået lysvask.
1 EGS8p7 bør ikke være synlig
På over 13,2 milliarder år er galakse EGS8p7 så gammel, at vi ikke bør kunne se det. Under post-big bang tømmermænd var universet et varmt humle af protoner og elektroner. Da det afkøledes, blev partiklerne kombineret i neutralt hydrogen.
I dette tilfælde er neutralt dårligt: Det er uigennemsigtigt og dæmper det tidlige univers fra vores teleskoper. Heldigvis når galakser og andre energiske ting blev til, reioniserede de gassen, som bragte lyset til universet ved at fordrive tågen.
Dette skete imidlertid for omkring en milliard år siden, så EGS8p7 skal være for fjern til at være synlig. Svært nok var astronomerne stadig i stand til at udvælge sin Lyman-alfa linje, som er som en galaktisk stregkode.
Det produceres, når unruly unge stjerner blast UV-lys ind i den omgivende gas og efterlade en termisk signatur. Denne underskrift blev detekteret af Keck Observatory's MOSFIRE spektrometer, selv om EGS8p7's linje burde have været gemt bag det tidlige universs hydrogenskærm.
Astronomer er ikke sikre på, hvordan EGS8p7 trak sit trick ud. Men måske var det så stort og dets stjerner så stærke, at det reioniserede en enorm patch af universet meget tidligere end andre galakser.
+ Andromeda Halo
Andromeda (M31), vores nærmeste nabo af stof, er omgivet af en stor fed halo. To gange så stor som vores Milky Way, er denne monstrøse galakse allerede 200.000 lysår på tværs af, og den gassy mane udvider den med omkring en million lysår.
Som støtteberettigede gav astronomer en eksplorationsassistent, der understøtter en afstivende kvasarer. Det reducerede UV-lys, der nåede Hubble fra disse jet-spewing-monstre, gav forskere en ide om, hvor meget svagt, diffust råolie skal omslutte Andromeda til at producere en sådan effekt.
Sequestering halvdelen af sin galakse gas, halo er et stort stellar reservoir forsyner rå ingredienser til og stjerne stjerne formation. Det er også rig på de tungere elementer produceret og flået ud i udkanten af Andromedas mange tidligere supernovaer.
Desværre er haloen usynlig for vores menneskelige øjne. Havde vi været optisk velsignet, ville vi nyde en virkelig majestætisk nattehimmel. Andromeda's halo ville optage en patch 100 gange diameteren af fuldmånen. Alternativt kan du holde to kurvekugler i armlængden for personligt at opleve det uendeligt, der produceres af et objekt, der ligger 2,5 millioner lysår væk.