Gromady galaktyk składają się z setek różnych galaktyk, z których najjaśniejsze znajdują się zwykle blisko centrum gromady i są to prawie zawsze duże galaktyki eliptyczne tworzące bardzo niewiele nowych gwiazd.
Gromady galaktyk zawierają w sobie setki galaktyk o bardzo zróżnicowanych kształtach i rozmiarach, od nieregularnych galaktyk karłowatych do olbrzymich galaktyk eliptycznych. Najjaśniejszy członek gromady nazywany jest najjaśniejszą galaktyką gromady. Każda najjaśniejsza galaktyka gromady jest inna, ale mają one pewne wspólne cechy – większość najjaśniejszych galaktyk gromady znajduje się w centrum swojej macierzystej gromady i są to duże galaktyki eliptyczne, zawierające niewiele gazu i tworzące bardzo niewiele nowych gwiazd.
Powód, dla którego większość najjaśniejszych galaktyk w gromadach wygląda tak podobnie, jest dobrze znany, ponieważ uważa się, że te duże galaktyki powstają w wyniku serii połączeń między galaktykami. Są to gwałtowne zjawiska kosmiczne, które powoli zwiększają rozmiar galaktyki, niszcząc jednocześnie jej delikatny dysk lub ramiona spiralne. Ponadto połączenia mogą prowadzić do wyrzucenia gazu z galaktyki, czego skutkiem są ubogie w gaz, wygaszone najjaśniejsze galaktyki gromady, które widzimy obecnie.
Jednak artykuł opublikowany 5 kwietnia 2022 roku przedstawia ciekawy zwrot w tej historii, prezentując dane z trzech gromad galaktyk, które nie wydają się podążać za tym trendem, w tym jednej najjaśniejszej galaktyki gromady, która w ogóle nie pasuje do naszych obecnych teorii.
Podejrzane galaktyki spiralne
Autorzy rozpoczynają od przedstawienia siedmiu superjasnych galaktyk spiralnych, niedawno odkrytej klasy ogromnych galaktyk o spiralnych lub soczewkowatych kształtach. Olbrzymie rozmiary tych galaktyk są powodem postawienia głównego pytania tego artykułu: czy te superjasne galaktyki spiralne mogą być rzeczywiście najjaśniejszymi galaktykami gromady, mimo że na takie nie wyglądają?
Aby odpowiedzieć na to pytanie, możemy przyjrzeć się ilości promieniowania rentgenowskiego otaczającego te galaktyki. Promieniowanie X jest emitowane przez ośrodek wewnątrzgromadowy, ogromny obłok niezwykle gorącego gazu, który wypełnia gromadę, zajmując przestrzeń pomiędzy galaktykami. Używając teleskopu rentgenowskiego XMM-Newton, autorzy nie znaleźli żadnej emisji rentgenowskiej otaczającej dwie z tych galaktyk. Jednak pozostałe pięć galaktyk ma duże ilości promieniowania X wytwarzanego w pobliżu. Wskazuje to na obecność ośrodka wewnątrzgromadowego, co oznacza, że galaktyki te znajdują się w pobliżu gromady galaktyk.
Odnajdywanie galaktyk spiralnych wewnątrz gromady jest niezwykłe, ale nie niespotykane. Jednak to, co czyni tę pracę tak ekscytującą, to fakt, że w trzech z tych gromad nie ma ani jednej innej galaktyki jaśniejszej od superjasnej galaktyki spiralnej – innymi słowy, są to najjaśniejsze galaktyki gromady. Co więcej, jedna z tych galaktyk, J16273, jest nie tylko najjaśniejszą galaktyką w gromadzie, ale znajduje się bezpośrednio w centrum gromady, dokładnie w miejscu, w którym zwykle spodziewalibyśmy się znaleźć najjaśniejszą galaktykę gromady!
Złączenia galaktyk, ale nie takie, jakie znamy
Fakt, że J16273 jest najjaśniejszą galaktyką gromady i znajduje się w samym centrum gromady, sprawia, że wygląda ona jak dość typowa najjaśniejsza galaktyka gromady. Jednak najjaśniejsze galaktyki gromad są eliptyczne ze względu na dużą ilość połączeń, których doświadczają. Jak można wyjaśnić, dlaczego ta jedna różni się tak bardzo od wszystkich innych, które widzieliśmy wcześniej?
Co zaskakujące, jednym z wyjaśnień są same fuzje. Autorzy sugerują, że J16273 była wcześniej regularną, eliptyczną, najjaśniejszą galaktyką gromady, która niedawno połączyła się z mniejszą, bogatą w gaz galaktyką. W odpowiednich warunkach złączenie to mogło rozkręcić galaktykę eliptyczną, a pozostałości po bogatej w gaz galaktyce mogły utworzyć zupełnie nowy wirujący dysk.
Aby naprawdę zrozumieć te olbrzymie galaktyki spiralne, w przyszłości trzeba będzie przyjrzeć się znacznie większej liczbie galaktyk niż tylko siedmiu z nich. Autorzy przyznają to i sugerują, że eROSITA, przegląd nieba w zakresie promieniowania rentgenowskiego, będzie w stanie przyjrzeć się znacznie większej liczbie tych galaktyk i określić, czy żyją one w gromadach, grupach, czy pojedynczo. Pierwsze dane z eROSITA mają zostać opublikowane pod koniec 2022 roku i powinny pomóc nam rozwiązać zagadkę, w jaki sposób te ogromne galaktyki spiralne znalazły się w miejscach, w których nigdy nie spodziewaliśmy się ich znaleźć.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
- A Spiral Galaxy That Doesn’t Play by the Rules
- Detection of a Superluminous Spiral Galaxy in the Heart of a Massive Galaxy Cluster
Źródło: AAS
Na ilustracji: Najjaśniejsza galaktyka w centrum gromady galaktyk jest prawie zawsze galaktyką eliptyczną. Źródło: NASA, ESA oraz B. Holwerda (University of Louisville).
