Penggabungan Galaxy tidak jarang berlaku, tetapi ia adalah peristiwa penting. Bukan hanya untuk galaksi yang terlibat, tetapi untuk para saintis yang berusaha mengumpulkan bagaimana galaksi berkembang. Kini, ahli astronomi yang menggunakan ALMA telah menemui contoh awal penggabungan galaksi.
Pasangan penggabungan galaksi yang dimaksud disebut B14-65666, nama yang tidak berat sebelah, tetapi berguna secara ilmiah. (Untuk saat ini kita akan menyebutnya sebagai "objek.") Objek itu berjarak 13 miliar tahun cahaya, di konstelasi Sextans. Itu bermaksud bahawa cahaya yang kita lihat sekarang meninggalkan objek 13 miliar tahun yang lalu, tidak lama setelah permulaan Alam Semesta.
Ini bukan kali pertama objek ini dilihat. Sebelumnya, Hubble melihat objek ini, tetapi nampaknya Hubble sebagai dua objek yang terpisah, mungkin gugusan bintang. Tetapi pasukan yang menggunakan Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), mungkin teleskop radio paling sensitif di dunia, telah menunjukkan bahawa objek itu sebenarnya adalah dua galaksi yang bergabung 13 bilion tahun yang lalu.
Hasil pemerhatian baru ini diterbitkan dalam Penerbitan Persatuan Astronomi Jepun pada 18 Jun 2019. Nama makalah ini adalah "Big Three Dragons ': az = 7.15 Lyman Break Galaxy Detected in [OIII] 88 um, [CII ] 158 um, dan Dust Continuum dengan ALMA. " Pengarang utama kajian ini adalah Takuya Hashimoto dari Universiti Waseda, Jepun.
Ketika Hubble melihat objek itu, ia terbatas pada spektrum ultraviolet. Dengan sekatan itu, objek itu kelihatan terdiri daripada kelompok bintang dua, satu di timur laut dan satu di barat daya. Tetapi ketika Hashimoto dan pasukannya menggunakan kekuatan Alma untuk mempelajari objek tersebut, mereka melihat sesuatu yang lain: cap jari unsur kimia.
ALMA dapat melihat pelepasan gelombang radio karbon, oksigen, dan habuk di dalam objek. Pengesanan ketiga-tiga isyarat itu adalah kunci untuk membuka sifat objek.
Analisis menunjukkan bahawa objek itu memang mempunyai dua bahagian, seperti gergaji Hubble. Tetapi isyarat dari karbon, oksigen, dan habuk menambahkan lapisan maklumat lain pada objek tersebut, terima kasih kepada ALMA. Ini menunjukkan bahawa walaupun kedua gumpalan itu berbeza, mereka membentuk satu sistem. Setiap gumpalan bergerak dengan kelajuan yang berbeza, yang menunjukkan bahawa mereka adalah dua galaksi yang bergabung.
"Dengan data yang kaya dari ALMA dan HST, digabungkan dengan analisis data lanjutan, kami dapat mengumpulkan potongan-potongan untuk menunjukkan bahawa B14-65666 adalah sepasang galaksi yang bergabung pada era awal Alam Semesta," jelas Hashimoto dalam siaran pers. "Pengesanan gelombang radio dari tiga komponen dalam objek yang begitu jauh menunjukkan kemampuan ALMA yang tinggi untuk menyelidiki Alam Semesta yang jauh."
Menurut kajian, objek tersebut kini merupakan contoh penggabungan galaksi paling awal. Para penyelidik juga menganggarkan jumlah jisim bintang B14-65666 kurang daripada 10% jisim Bima Sakti. Ini bermaksud bahawa objek tersebut berada pada tahap awal evolusi. Ini masuk akal, kerana ia kuno.
Walaupun objeknya masih muda, ia lebih aktif dalam pengeluaran bintang daripada galaksi kita sendiri. Pemerhatian ALMA mengesan suhu tinggi dan kecerahan di dalam habuk. Penulis mengatakan bahawa itu mungkin hasil sinaran ultraviolet yang sangat kuat yang dihasilkan oleh pembentukan bintang aktif. Pembentukan bintang aktif itu adalah satu lagi petunjuk penggabungan galaksi, kerana galaksi bertabrakan mengalami banyak pemampatan gas, yang mencetuskan ledakan pembentukan bintang. Seperti yang penulis katakan dalam makalah mereka, "... kami berpendapat bahawa B14-65666 adalah galaksi bintang yang disebabkan oleh penggabungan utama."
"Langkah kami seterusnya adalah mencari nitrogen, unsur kimia utama yang lain, dan bahkan molekul karbon monoksida," kata Akio Inoue, seorang profesor di Universiti Waseda, dan sebahagian daripada pasukan penyelidik. "Pada akhirnya, kami berharap dapat memahami peredaran dan pengumpulan unsur dan bahan dalam konteks pembentukan dan evolusi galaksi."
Penggabungan galaksi adalah bahagian penting dalam evolusi galaksi. Selalunya, galaksi yang lebih besar menelan yang lebih kecil. Galaksi kecil boleh bergabung untuk membentuk yang lebih besar, walaupun itu dianggap jarang. Bima Sakti kita sendiri telah mengalami penggabungan yang membantunya berkembang menjadi saiznya yang sangat besar sekarang.
Dalam makalah 2018, para astronom mengemukakan bukti berdasarkan pemerhatian selama satu abad yang menunjukkan bahawa Bima Sakti mengandungi populasi bintang dari galaksi yang berbeza. Kira-kira sepuluh bilion tahun yang lalu, galaksi lain bertembung dengan galaksi kita, meninggalkan populasi bintang yang berlainan di lingkaran dalam galaksi. Penulis makalah itu berpendapat bahawa bintang-bintang itu berasal dari galaksi kecil yang kira-kira seukuran Awan Magellan Kecil.
Dalam kira-kira 4.5 bilion tahun, Bima Sakti akan bertembung dengan Galaxy Andromeda dan bergabung. Galaksi yang dihasilkan akan dipanggil, mungkin, Milkdromeda. Dan sekarang, Bima Sakti bergabung dengan, atau memakan, galaksi hantu yang jauh lebih kecil yang disebut Antlia 2 (Semut 2).
Penulis kajian berpendapat bahawa, seperti Bima Sakti kita, mungkin terdapat lebih banyak penggabungan pada objek masa depan (masa lalu?) Yang sejauh ini tidak dapat dikesan. Dalam makalah itu mereka mengatakan, "Walaupun data kami saat ini tidak menunjukkan objek pendamping di sekitar B14-65666, data ALMA yang lebih mendalam di masa depan dapat mendedahkan galaksi pendamping di sekitar B14-65666." Mereka menyimpulkan bahawa objek tersebut adalah calon utama untuk pemerhatian susulan. "Memandangkan data yang kaya dan tersedia secara spasial, B14-65666 adalah salah satu sasaran terbaik untuk pemerhatian susulan dengan ALMA dan <the> James Webb Space Telescope ..."
Sumber:
- Siaran Akhbar: ALMA Mencari Contoh Terawal Menggabungkan Galaksi
- Kertas Penyelidikan: "Big Three Dragons": a z = 7.15 Lyman Break Galaxy Dideteksi pada [Oiii] 88 µm, [Cii] 158 µm, dan Dust Continuum dengan ALMA
- Entri Wikipedia: Penggabungan Galaxy
- Kertas Penyelidikan: Penggabungan yang membawa kepada pembentukan lingkaran cahaya dalaman dan cakera tebal Bima Sakti
- Balai Cerap ALMA
