Gökbilimciler, NASA’nın Chandra X-ray Gözlemevi ve Uluslararası İkizler Gözlemevi’ni kullanarak alışılmadık derecede yalnız bir galaksi olan 3C 297’yi keşfettiler. Dünya’dan 9,2 milyar ışıkyılı uzaklıkta bulunan galaksi, eski yoldaş galaksilerini özümsemiş gibi görünüyor ve bu da mevcut galaksi ve galaksi kümesi oluşumu anlayışına meydan okuyor. Araştırmacılar, 3C 297’nin bir “fosil grubu” olabileceğini öne sürüyorlar, bu da onu şimdiye kadar keşfedilen en uzak fosil grubu yapıyor. Kredi: Röntgen: NASA/CXC/Univ. Torino/V. Missaglia ve diğerleri; Optik: NASA/ESA/STScI ve Uluslararası İkizler Gözlemevi/NOIRLab/NSF/AURA; Kızılötesi: NASA/ESA/STScI; Radyo: NRAO/AUI/NSF
Dünya’dan 9,2 milyar ışıkyılı uzaklıkta keşfedilen beklenmedik şekilde yalnız gökada 3C 297, gökada oluşumuyla ilgili mevcut teorilere meydan okudu. Araştırmacılar, bir galaksinin eski arkadaşlarını emdiği, şimdiye kadar keşfedilen en uzak “fosil grubu” olabileceğini öne sürüyorlar.
Uzak ve yalnız bir galaksi, eski yoldaş galaksilerinin tümünü kendine çekmiş ve asimile etmiş gibi görünüyor. ile yapılan bu sonuç[{” attribute=””>NASA’s Chandra X-ray Observatory and the International Gemini Observatory may push the limits for how quickly astronomers expect galaxies to grow in the early universe.
The unexpectedly solo galaxy is located about 9.2 billion light-years from Earth and contains a quasar, a supermassive black hole pulling in gas at the center of the galaxy and driving powerful jets of matter seen in radio waves. The environment of this galaxy, known as 3C 297, appears to have the key features of a galaxy cluster, enormous structures that usually contain hundreds or even thousands of galaxies. Yet 3C 297 stands alone.
“It seems that we have a galaxy cluster that is missing almost all of its galaxies,” said Valentina Missaglia of the University of Torino in Italy, who led the study. “We expected to see at least a dozen galaxies about the size of the Milky Way, yet we see only one.”
The galaxy 3C297 has been discovered to be lonelier than expected, implying it has likely pulled in and absorbed its former companion galaxies. 3C297 contains a quasar, a supermassive black hole pulling in gas at the center of the galaxy and driving powerful jets of matter seen in radio waves. X-ray data from Chandra, radio data from the Karl G. Jansky Very Large Array and visible data from Gemini suggest that even though 3C297’s surroundings possess many features of a galaxy cluster, all but one galaxy remains. There is also visible light and infrared data from Hubble in this composite. Astronomers think this last large galaxy assimilated the others through its gravitational pull, and may push the limits for how quickly astronomers expect galaxies to grow in the early universe. Credit: X-ray: NASA/CXC/Univ. of Torino/V. Missaglia et al.; Optical: NASA/ESA/STScI & International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA; Infrared: NASA/ESA/STScI; Radio: NRAO/AUI/NSF
Missaglia and her colleagues see two key traits of a galaxy cluster in the Chandra X-ray data. First, the X-ray data reveals the lone galaxy is surrounded by large quantities of gas with temperatures of tens of millions of degrees — something normally seen in galaxy clusters.
Second, the supermassive black hole’s jet has created an intense source of X-rays about 140,000 light-years away, implying that it has plowed into gas surrounding the galaxy. A third trait of galaxy clusters possessed by 3C 297, previously reported in Karl G. Jansky Very Large Array data, is that one of the radio jets is bent, showing that it has interacted with its surroundings.
Despite having these important features of a galaxy cluster, Missaglia’s team’s data from the Gemini Observatory in Hawaii revealed that none of the 19 galaxies that appear close to 3C 297 in a Gemini optical image, and that have accurate distance measurements, are actually at the same distance as the lonely galaxy.
“Soru şu ki, tüm bu galaksilere ne oldu?” dedi ortak yazar Juan Madrid, Teksas Üniversitesi, Rio Grande Valley. “Galaksiler arasındaki etkileşimlerle birleşen büyük bir galaksinin çekim kuvvetinin çok güçlü olduğunu ve büyük galaksiyle birleştiğini düşünüyoruz. Görünüşe göre bu galaksiler için direniş beyhudeydi.”
Araştırmacılar, 3C 297’nin artık bir galaksi kümesi değil, bir “fosil grubu” olduğunu düşünüyor. Bu, bir galaksinin diğer birkaç galaksiyi çekip birleşmesi için son aşamadır. Daha önce birçok başka fosil grubu tespit edilmiş olsa da, bu özellikle uzak, 9,2 milyar ışıkyılı uzaklıkta. (Fosil grupları için önceki kayıt sahipleri 4,9 ve 7,9 milyar ışıkyılı mesafelerdeydi.)
Max Planck Astronomi Enstitüsü’nden ortak yazar Mischa Schirmer, “Evrenin bu sistemi büyük patlamadan sadece 4,6 milyar yıl sonra nasıl yaratabildiğini açıklamak zor olabilir” dedi. “Bu, kozmoloji fikirlerimizi yıkmıyor, ancak hem galaksilerin hem de galaksi kümelerinin ne kadar hızlı oluşmuş olması gerektiğine dair sınırları zorlamaya başlıyor.”
Yazarlar, 3C 297 civarında cüce gökadaların varlığını göz ardı edemiyorlar, ancak bunların varlığı yine de Samanyolu gibi daha büyük gökadaların yokluğunu açıklamıyor. Yakındaki örnekler, milyarlarca yıldır büyük galaktik yoldaşlara sahip olan Başak Kümesi’ndeki M87’dir. Ancak 3C 297 milyarlarca yılı esasen tek başına geçirecek.
Bu keşif hakkında daha fazla bilgi için, bkz. Gökbilimciler Gizemli Yalnız Bir Galaksi Keşfediyor.
Yeni çalışma Ocak 2023 sayısında yayınlandı. bu Astrofizik Dergisi.
Referans: “Güçlü Ama Yalnız: 3C 297 Yüksek Kırmızıya Kaymalı Bir Fosil Grubu mu?” Valentina Missaglia, Juan P. Madrid, Mischa Schirmer, Francesco Massaro, Alberto Rodríguez-Ardila, Carlos J. Donzelli, Martell Valencia, Alessandro Paggi, Ralph P. Kraft Chiara Stuardi ve Belinda J. Wilkes, 14 Aralık 2022, Astrofizik Dergisi.
DOI: 10.3847/1538-4365/ac9f3e
NASA’nın Marshall Uzay Uçuş Merkezi, Chandra programını yönetiyor. Smithsonian Astrofizik Gözlemevi’nin Chandra X-ray Merkezi, Cambridge, Massachusetts’teki bilim operasyonlarını ve Burlington, Massachusetts’teki uçuş operasyonlarını kontrol ediyor.