Fusione galattica

Immagine composita di Centauro A senza le snelle osservate da SOFIA. L’immagine è stata scattata a lunghezze d’onda visibili e submillimetriche dall’European Southern Observatory e dall’Atacama Pathfinder Experiment (arancione), lunghezze d’onda dei raggi X dall’osservatorio a raggi X chandra (blu) e infrarossi dallo Spitzer Space Telescope (rosso scuro).

Cosa succede quando due galassie si scontrano?

Una delle galassie più luminose del cielo notturno, Centaurus A, è ben nota per la sua distinta forma a “S”. Si ritiene che questa forma sia il risultato di uno scontro tra una spirale e una galassia ellittica circa 100 milioni di anni fa.

Ora, per la prima volta, gli scienziati hanno mappato i campi magnetici invisibili che pulsano attraverso Centaurus A usando la luce infrarossa. I risultati mostrano come la fusione delle due galassie originali abbia creato una nuova galassia rimodellata e contorta che non solo combinava i campi magnetici delle due galassie, ma amplificava le loro forze.

Le nuove osservazioni, fatte con l’Osservatorio Stratosferico aerotrasportato della NASA per l’astronomia infrarossa, SOFIA, forniscono nuove intuizioni su come l’universo primordiale potrebbe essere stato modellato da fusioni galattiche sotto l’influenza dei loro campi magnetici sovraliati. I risultati sono stati recentemente pubblicati su Nature Astronomy.

“I campi magnetici erano fondamentali per plasmare l’universo primordiale, ma non sono iniziati come le forze che conosciamo oggi; in qualche modo sono diventati più forti nel tempo”, ha dichiarato il Dr. Enrique Lopez-Rodriguez, ricercatore presso lo Stanford Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology di Stanford, In California. “Le fusioni galattiche sembrano essere uno dei meccanismi di rafforzamento.”

Poiché è relativamente vicino agli standard intergalattici, a 13 milioni di anni luce di distanza, Centaurus A è un buon candidato per studiare le fusioni galattiche. La nuova visione dei campi magnetici su larga scala, che si estendono su 1.600 anni luce, scoprì che correvano paralleli alle corsie di polvere che sono resti della galassia spirale originale.

Tuttavia, più vicino al centro del disco galattico è una storia diversa.

Quando la collisione galattica scatenò un’esplosione di formazione stellare e rimodellava la galassia spirale originale, quegli effetti, combinati con le forze gravitazionali, distorcevano i campi magnetici su scala più piccola, torcendoli e amplificandoli. Processi di fusione simili nell’universo primordiale potrebbero aver trasformato campi magnetici primordiali relativamente deboli nelle potenti forze osservate oggi che influenzano il modo in cui vengono create galassie e stelle.

Gli scienziati che usano SOFIA, un progetto congiunto della NASA e del German Aerospace Center, hanno precedentemente scoperto che i campi magnetici sono strettamente allineati con la struttura di una galassia a spiralee possono anche essere interrotti dalle interazioni con una galassia vicina. Ma i ricercatori non erano sicuri di cosa sarebbe successo ai campi magnetici dopo una fusione in una galassia con un buco nero attivo al centro.

Il buco nero supermassiccio attivo di Centaurus A sembra essere in aggiunta al disturbo. Sono necessarie ulteriori analisi per conoscere il campo magnetico che lo circonda.

“I campi magnetici attorno al buco nero centrale sono molto complessi, ma sappiamo che possono influenzare il materiale che scorre nei buchi neri attivi in altre galassie”, ha detto Lopez-Rodriquez. “Abbiamo in programma di dedicare più tempo a concentrare la nostra analisi solo sui campi magnetici attorno al buco nero centrale.”

Questa analisi dei campi magnetici si aggiungerà alle prossime osservazioni del James Webb Space Telescope della NASA, che studierà ciò che sta accadendo nel profondo del nucleo della galassia, compresa l’attività del buco nero. Gli scienziati hanno precedentemente scoperto che i campi magneticipossono aiutare ad alimentare i buchi neri attivi , quindi imparare se quel fenomeno si sta verificando in Centaurus A, pur avendo una visione dettagliata del materiale che cade verso il buco nero da Webb, darà agli scienziati una comprensione più completa di questa galassia insolita.

SOFIA è un progetto congiunto della NASA e del German Aerospace Center. L’Ames Research Center della NASA nella Silicon Valley californiana gestisce il programma SOFIA, la scienza e le operazioni di missione in collaborazione con l’Universities Space Research Association, con sede a Columbia, Maryland, e l’Istituto tedesco SOFIA dell’Università di Stoccarda. L’aereo è mantenuto e gestito dall’Armstrong Flight Research Center Building 703 della NASA, a Palmdale, California.

Campi magnetici warps fusione galattica | Nasa

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