Galaktyka Czarne Oko zdradza swoje tajemnice. Doszło tutaj do kosmicznego kanibalizmu

Siedemnaście milionów lat świetlnych od Ziemi, w kierunku gwiazdozbioru Warkocza Bereniki znajduje się odkryta pod koniec XVIII wieku galaktyka spiralna oznaczona numerem katalogowym M64. Ze względu na swój fascynujący wygląd, galaktyka nosi także nazwę Czarne Oko. Ta pozornie zwykła galaktyka spiralna skrywa jednak sporo tajemnic, które naukowcy próbują już od lat rozwikłać.
Galaktyka Czarne Oko zdradza swoje tajemnice. Doszło tutaj do kosmicznego kanibalizmu

Spojrzenie na zdjęcie tytułowe wykonane za pomocą kamer Kosmicznego Teleskopu Hubble’a pozwala wyraźnie dostrzec, że dysk galaktyki oprócz gwiazd skrywa wprost niewyobrażalne ilości pyłu, który częściowo przesłania nam centrum galaktyki w świetle widzialnym. Wbrew pozorom nie jest to jednak najdziwniejsza część tego kosmicznego giganta. Szczegółowa analiza ruchu gwiazd tworzących galaktykę wykazała, że centralny obszar dysku galaktycznego o średnicy 6000 lat świetlnych obraca się w przeciwnym kierunku niż pozostała, bogata w wodór część dysku. Taki stan rzeczy raczej nie jest w stanie się utrzymać zbyt długo. Z tego też powodu naukowcy postanowili sprawdzić, w jaki sposób powstała tak nietypowa struktura dynamiczna.

Czytaj także: Spektakularne zderzenie galaktyk okiem Jamesa Webba. Nas też to czeka

Skąd się wzięło Czarne Oko?

W najnowszej pracy opublikowanej w periodyku The Astrophysical Journal Letters naukowcy dowodzą, że wodór oraz pył widoczny w zewnętrznych rejonach galaktyki w rzeczywistości pochodzą z niewielkiej satelitarnej galaktyki karłowatej, którą galaktyka M64 stosunkowo niedawno (ok. miliarda lat temu) rozszarpała grawitacyjnie, a następnie owinęła wokół siebie. To właśnie szczątki tej rozszarpanej galaktyki odpowiadają za ciemne obszary zewnętrznych rejonów M64.

Źródło: NASA and the Hubble Heritage Team (AURA/STScI); Acknowledgment: S. Smartt (Institute of Astronomy) and D. Richstone (U. Michigan)

Naukowcy zwracają uwagę na to, że nie jest to wcale jednostkowe zdarzenie w przestrzeni kosmicznej. Galaktyki, szczególnie te masywne, bezustannie pożerają krążące wokół nich mniejsze galaktyki satelitarne. Nasz dom, galaktyka Droga Mleczna także ma w swojej historii kilka takich uczt. Więcej, wszystko wskazuje na to, że rozszarpana przez M64 galaktyka satelitarna pod względem masy (ok. 500 mln mas Słońca) i zawartości przypominała Mały Obłok Magellana, czyli jedną z galaktyk satelitarnych naszej galaktyki. Jest więcej niż pewne, że Mały Obłok Magellana, który obecnie jest widoczny gołym okiem dla mieszkańców półkuli południowej, także z czasem zostanie rozszarpany i niejako wbudowany w skład Drogi Mlecznej.

Zderzenia i łączenie się galaktyk stanowi w wielu przypadkach swoistą kurację odmładzającą dla starzejących się galaktyk. W każdym takim przypadku jedna galaktyka niejako zasila drugą dużymi ilościami gazu niezbędnego do formowania nowych gwiazd. Co więcej, interakcje grawitacyjne między gwiazdami prowokują nowe procesy gwiazdotwórcze. Przez jakiś czas po takim zderzeniu tempo powstawania nowych gwiazd w już teraz większej galaktyce rośnie, skutecznie ją odmładzając.

Położenie Galaktyki Czarne Oko na nocnym niebie

Jak powstawała Galaktyka Czarne Oko?

Cała trudność w określeniu co tak naprawdę stało się w przeszłości w Czarnym Oku wynika z tego, że w trakcie wcześniejszych badań naukowcy nie byli w stanie znaleźć żadnych przekonujących dowodów na zderzenie dwóch galaktyk. Z tego też powodu pojawiały się teorie mówiące, że wodór i pył w galaktyce został przez nią wciągnięty z przestrzeni kosmicznej lub też wyrwany z przelatującej w pobliżu galaktyki Coma P. Problem w tym, że na żadną z tych teorii także nie można było znaleźć przekonujących dowodów.

Naukowcy postanowili zatem wykorzystać teleskop Subaru do dokładnego przyjrzenia się otoczeniu, jakieś 1,5 mln lat świetlnych od galaktyki. Dopiero tam udało się znaleźć wyraźne pozostałości po zderzeniu dwóch galaktyk w postaci swoistego masywnego galaktycznego halo (sferycznej struktury składającej się z gwiazd, gazu i ciemnej materii) otaczającego M64. Kierunek ruchu gazu wokół galaktyki wskazuje, że rozszarpana mniejsza galaktyka satelitarna poruszała się w przeciwnym kierunku do kierunku ruchu obrotowego M64. Stąd i jej szczątki łączące się z większą galaktyką wciąż poruszają się w przeciwnym kierunku do ruchu gwiazd w M64.

Teraz naukowcy planują wykorzystać to odkrycie do zbadania ewolucji halo galaktycznego otaczającego M64.