Creation date: ,   Archive date:

Galaktyki o nietypowej rotacji

W większości galaktyk gwiazdy rotują wokół najkrótszej osi galaktyki. Niedawno odkryto jednak obiekty, w tym dwie galaktyki karłowate Grupy Lokalnej, w których gwiazdy krążą wokół najdłuższej osi. Ich liczba stale rośnie dzięki trwającym przeglądom spektroskopowym o dużej rozdzielczości. Ivana Ebrová i Ewa Łokas z Centrum Astronomicznego PAN zbadały ich pochodzenie przy pomocy publicznie dostępnych danych z Illustris, wielkiej symulacji kosmologicznej śledzącej ewolucję widocznej i ciemnej materii od wysokich przesunięć ku czerwieni do chwili obecnej. Po zbadaniu własności wszystkich 7700 galaktyk z ostatniego etapu symulacji o masie porównywalnej z masą Wielkiego Obłoku Magellana lub większej, udało się zidentyfikować 59 przekonujących przykładów galaktyk z nietypową rotacją. Rysunek przedstawia dwa przykłady takich symulowanych galaktyk. Mapy po lewej przedstawiają gęstość powierzchniową gwiazd odpowiadającą rozkładowi światła w galaktykach. Mapy po prawej przedstawiają średnią prędkość gwiazd: górne części galaktyk rotują średnio w kierunku obserwatora, a dolne oddalają się. Rotacja odbywa się zatem wokół długiej osi rozkładu gwiazd. Badania własności i historii tej próbki galaktyk doprowadziły do wniosku, że w znakomitej większości przypadków narodziny nietypowej rotacji mają związek ze zderzeniem danej galaktyki z inną. Zderzenia te zostały następnie porównane ze zderzeniami podobnych galaktyk w Illustris, które nie posiadają nietypowej rotacji. Średnio rzecz biorąc, zderzenia prowadzące do powstania nietypowej rotacji zachodzą stosunkowo niedawno, orbity galaktyk są bardziej radialne, a pochłaniane galaktyki są bardziej masywne. Nie ma jednak wyróżnionego scenariusza, który gwarantowałby powstanie nietypowej rotacji. Na początku zderzenia galaktyki mogą mieć różne orientacje, prędkości i stosunki mas. O narodzinach nietypowej rotacji decydują ostatnie etapy zderzenia i trudne do przewidzenia szczegóły konfiguracji. W przeciwieństwie do wcześniej wysuwanych przypuszczeń, rotacja taka może się pojawić w zderzeniach galaktyk posiadających dużą ilość gazu. Poza tym, galaktyki z taką rotacją tworzą dość niejednorodną grupę. Rotacja ta może pochodzić od gwiazd tylko jednej lub obu galaktyk uczestniczących w zderzeniu, a nawet mogą się tak poruszać gwiazdy powstałe dopiero w jego wyniku. Galaktyki o nietypowej rotacji mają bardzo różne masy, ale częściej występują wśród bardzo masywnych obiektów. Tę samą prawidłowość obserwujemy w rzeczywistych galaktykach o nietypowej rotacji. Badania te zostały zrealizowane jako część projektu "Dynamika i morfologia oddziałujących galaktyk" finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki w ramach programu Maestro. Artykuł Galaxies with prolate rotation in Illustris" przedstawiający otrzymane rezultaty został przyjęty do druku w The Astrophysical Journal.