Ilotulitusgalaksi, NGC 6946: Mikä tekee tästä galaksista niin erityisen?

NASA julkaisi äskettäin upean kirkkaan kuvan ilotulituksesta galaxy NGC 6946 ottanut aiemmin Hubble tila teleskooppi ⁽¹⁾  

A galaxy on järjestelmä tähdet, tähtien, tähtienvälisen kaasun, pölyn ja pimeän aineen jäännökset, jotka ovat sitoutuneet toisiinsa gravitaatiovoiman avulla. Arvioiden mukaan havaittavissa oleva galaksi on noin 200 miljardia maailmankaikkeus ⁽²⁾. Aurinkokunta yhdessä auringon kanssa on osa galaxy nimeltään Linnunrata, joka on kotimme galaxy.  

NGC 6946 (NGC tulee sanoista New General Catalog, joka on yleinen tapa merkitä tähtitieteellisiä kohteita) on yksi galakseista, jotka sijaitsevat 7.72 Mpc:n etäisyydellä {1 Mpc tai megaparsekki vastaa miljoonaa parsekkia; tähtitiedessä suositeltu etäisyysyksikkö on parsek (pc). 1 parsek on etäisyys, jolla 1 tähtitieteellinen yksikkö muodostaa 1 kaarisekunnin kulman eli 1/3600 astetta; 1 kpl vastaa 3.26 valovuotta} tai 25.2 miljoonaa valovuotta Kefeuksen tähdistössä.

galaxy, NGC 6946:lla on poikkeuksellisen korkea tähtienmuodostusnopeus, minkä vuoksi se luokitellaan a escape galaxy. Tämän tyyppisille galakseille on ominaista korkea tähtienmuodostusnopeus, joka on luokkaa 10-100 M_☉/vuosi, jotka ovat paljon korkeampia kuin normaaleissa galakseissa, esimerkiksi kotigalaksissamme Linnunradassa tähtien muodostumisnopeus on noin 1-5 M_☉/ vuosi ⁽³⁾ (M_☉ on auringon massa, tähtitieteen standardimassayksikkö, 1 M_☉ on yhtä suuri kuin noin 2×10³⁰ kg.).   

Meidän aika-asteikollamme tähdet näyttävät olevan muuttumattomia, mutta miljardien vuosien mittakaavassa, tähdet läpi elämän, he syntyvät, vanhenevat ja lopulta kuolevat. Tähden elämä alkaa sumusta (pölystä, vedystä, heliumista ja muista ionisoituneista kaasuista muodostuvassa pilvessä), kun jättiläispilven painovoiman romahtaminen synnyttää prototähden. Tämä kasvaa edelleen kaasun ja pölyn kertyessä, kunnes se saavuttaa lopullisen massansa. Tähden lopullinen massa määrää sen elinajan (pienempi massa, suurempi elinikä) sekä sen, mitä tähdelle tapahtuu sen eliniän aikana.  

Kaikki tähdet saavat energiansa ydinfuusiosta. Sydämessä palava ydinpolttoaine luo voimakasta painetta ulospäin korkeasta sydämen lämpötilasta johtuen. Tämä tasapainottaa sisäänpäin suuntautuvaa gravitaatiovoimaa. Tasapaino häiriintyy, kun sydämessä oleva polttoaine loppuu. Lämpötila laskee, ulospäin suuntautuva paine laskee. Tämän seurauksena sisäänpäin suuntautuvan puristuksen gravitaatiovoima tulee hallitsevaksi pakottaen ytimen supistumaan ja romahtamaan. Millainen tähti lopulta päätyy romahduksen jälkeen, riippuu tähden massasta.   

Supermassiivisten tähtien tapauksessa kun ydin romahtaa lyhyessä ajassa, se luo valtavia shokkiaaltoja. Voimakasta ja valovoimaista räjähdystä kutsutaan supernovaksi. Tämä ohimenevä tähtitieteellinen tapahtuma tapahtuu supermassiivisen tähden viimeisen evoluutiovaiheen aikana. The galaxy NGC 6946:ta kutsutaan nimellä Ilotulitus Galaxy koska se on kokenut 10 havaittua supernovaa pelkästään viime vuosisadalla. Vertailun vuoksi Linnunradalla on keskimäärin vain yksi tai kaksi supernovaa vuosisadassa. Siksi NGC 6946 -galaksissa odotetaan olevan hyvä määrä supernovajäänteitä. NGC 6946:ssa tunnistettujen supernovajäännösehdokkaiden kokonaismäärä on noin 225 ^(4,5). Tähdillä, jotka ovat yli 10 kertaa auringon massaa suurempi, jäännökset olisivat mustat aukot, tiheimpiä esineitä maailmankaikkeus.  

Suuri tähtien muodostumisnopeus (tähtienpurkaus), supernovatapahtumien (ilotulitus) ominaisuuksien korkea määrä, spiraalirakenne ja sen sijoittelu kasvot päin meitä ratkaisevat tämän. galaxy lukuun ottamatta, mikä saa aikaan sen upean ulkonäön ottamissa kuvissa Hubble teleskooppi. 

*** 

Lähteet  

1. NASA 2021. Hubble näkee häikäisevän ilotulitusgalaksan. Julkaistu 08. tammikuuta 2021. Saatavilla verkossa osoitteessa https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2021/hubble-views-a-dazzling-fireworks-galaxy/  Käytetty 10.  

2. NASA 2015. Hubble paljastaa, että havaittava maailmankaikkeus sisältää 10 kertaa enemmän galakseja kuin aiemmin luultiin. Saatavilla verkossa osoitteessa https://www.nasa.gov/feature/goddard/2016/hubble-reveals-observable-universe-contains-10-times-more-galaxies-than-previously-thought Käytetty 10. 

3. Muxlow TWB., 2020. Starburst Galaxies. 8th European VLBI Network Symposium, Puola 26.-29. Saatavilla https://arxiv.org/ftp/astro-ph/papers/0611/0611951.pdf Käytetty 10. 

4. Long KS, Blair WP, et al 2020. NGC 6946:n supernovajäännöspopulaatio havaittuna [Fe ii]:ssä 1.644 μm HST:llä*. The Astrophysical Journal, osa 899, numero 1. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/aba2e9 

5. Radica MC, Welch DL ja Rousseau-Nepton L., 2020. Supernovavalon etsintä kaikuu NGC 6946:ssa SITELLEN kanssa. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, osa 497, numero 3, syyskuu 2020, sivut 3297–3305, DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/staa2006  

***