Suomalaistutkijat löysivät kolmen galaksin yhteentörmäyksen

Tuorlan observatoriossa akatemiatutkijana työskentelevän Seppo Mattilan ja Etelä-Afrikan tähtitieteellisessä observatoriossa tutkijana työskentelevän Petri Väisäsen johtama kansainvälinen tutkijaryhmä on kuvannut läheisessä maailmankaikkeudessa harvinaisia ns. kirkkaita infrapunagalakseja, joiden kirkkaus näillä ihmissilmälle näkymättömillä aallonpituuksilla ylittää tavallisen galaksin, kuten Linnunradan, kirkkauden monikymmenkertaisesti.

Näillä galakseilla on jo pitkään arveltu olevan tärkeä asema galaksien kehityksessä: galaksien yhteentörmäykset synnyttävät purkausmaista tähtien syntyä, ja johtavat lopulta kahden tai useamman kierteisgalaksin sulautumiseen yhdeksi elliptiseksi galaksiksi. Havainnot on tehty Euroopan eteläisen observatorion ESOn Chilessä sijaitsevalla 8,2 metrin läpimittaisella VLT-suurteleskoopilla (Very Large Telescope).

Ryhmä havaitsi VLT:hen asennettua NACO-instrumenttia apunaan käyttäen kymmenen kirkasta infrapunagalaksia. NACO-instrumentilla on ns. adaptiivisen optiikan ansiosta alle kymmenesosakaarisekunnin kuvaustarkkuus. Tämä vastaa kulmaa, jossa kolikko näkyy 40 kilometrin etäisyydeltä. Huipputarkat VLT:n lähi-infrapunakuvat aikaisemmin lähes tuntemattomasta, noin 650 miljoonan valovuoden päässä sijaitsevasta IRAS 19115-2124 -galaksista tuottivat yllätyksen: Hubble-avaruusteleskoopin ottamissa, näkyvän valon alueen kuvissa nähdään kaoottisia tähtien ja tähtienvälisen pölyn pilviä, mutta VLT:n infrapunakuvissa niiden alta paljastui kolme erillistä galaksia. Yksi niistä on normaali kierteisgalaksi ja kaksi muuta epäsäännöllisiä galakseja, jotka ovat parhaillaan törmäämässä ja sulautuvat myöhemmin yhteen. Vaikka kahden galaksin yhteensulautumia tunnetaan runsaasti, ovat kolmen galaksin törmäykset huomattavasti harvinaisempia.

Koska VLT:n paljastama kolmoisgalaksi muistuttaa läheisesti lintua valtavine yli 100 000 valovuoden mittaisine siipineen ja pyrstöineen, se on nimetty linnuksi (The Bird). Linnun 'anatomian' selvittämiseksi ryhmä hankki tutkimukseensa lisäksi havaintoaineistoa eteläisen Afrikan 11-metriseltä SALT-suurteleskoopilta sekä ns. arkistodataa NASAn Spitzer-avaruusteleskoopilta.

"Havainnot paljastivat, että pienin kolmesta galaksista eli linnun pää liikkuu yli 400 kilometriä sekunnissa nopeudella muihin galakseihin nähden ja on siitä päätellen kohtaamassa toiset galaksit ensimmäistä kerta. Järjestelmän kahden muun galaksin suhteelliset nopeudet ovat paljon pienempiä, niiden ensikosketus on ollut todennäköisesti jo pari sataa miljoonaa vuotta aiemmin. Spitzer-teleskoopin keski-infrapunahavainnot osoittivat lisäksi, että voimakkain, kymmeniä kertoja meidän Linnunrataamme voimakkaampi, tähtiensyntypurkaus tapahtuu nimenomaan linnun pään alueella. Kahden muun galaksin kohdalla yhteentörmäyksen aiheuttama tähtien synty on jo laantumassa", toteaa Väisänen.

Harvinainen supernova löydettiin adaptiivisella optiikalla

Suomalaisten tutkijoiden johtama, VLT:n NACO-instrumenttia käyttävä havainto-ohjelma on paljastanut myös harvinaisen supernovan noin 250 miljoonan valovuoden etäisyydellä olevan kirkkaan infrapunagalaksin IRAS 18293-3413:n ydinalueilta. SN 2004ip on ensimmäinen supernova, joka on löydetty adaptiivista optiikkaa käyttäen. Vaikka näkyvän valon alueessa onkin jo löydetty joitakin tuhansia supernovia, on infrapuna-alueessa löydettyjen supernovien lukumäärä vielä alle kymmenen.

"Valtavien tähtiensyntypurkauksien seurauksena kuvaamissamme kirkkaissa infrapunagalakseissa pitäisi räjähtää useita supernovia vuodessa suurimassaisten tähtien elinkaaren päättyessä. Näiden galaksien ydinalueilla esiintyy suuria määriä tähtienvälistä pölyä, mikä on estänyt supernovien löytymisen näkyvän valon alueella tehtävissä etsinnöissä. Lähi-infrapuna-alueessa pystytään havaitsemaan paksujen pölykerrosten läpi galaksien ydinalueille, joissa myös suurinosa tähdistä syntyy. Mittaamalla supernovina räjähtävien tähtien esiintymisrunsautta voidaan selvittää, kuinka paljon uusia tähtiä näissä galakseissa syntyy. Tämä puolestaan kertoo meille koko galaksin kehityksestä", kertoo Mattila.

ESOn tiedote (englanniksi)

Lisätietoja:
- akatemiatutkija Seppo Mattila, Tuorlan observatorio, Turun yliopisto, p. (02) 333 8299, sp. seppo.mattila(at)utu.fi
- tutkija Petri Väisänen, South African Astronomical Observatory, p. + 27 21 447 0025, sp. petri(at)saao.ac.za

Suomen Akatemian viestintä
tiedottaja Tiina Raivo
p. (09) 7748 8369
tiina.raivo(at)aka.fi
www.aka.fi
www.tietysti.fi