La Galaxie Tire-bouchon révèle les secrets des interactions galactiques
Les télescopes australiens révèlent des caractéristiques uniques de la galaxie Corkscrew et de sa queue.
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Table des matières
Les Télescopes radio australiens font de grosses découvertes sur les galaxies. Un truc intéressant, c'est la galaxie Corkscrew, une galaxie unique en forme de tête et de queue, qui se trouve dans un amas de galaxies appelé Abell 3627. Cette galaxie a une longue queue radio tordue que les scientifiques étudient pour en apprendre plus sur la façon dont les galaxies interagissent avec leur environnement.
Aperçu de la galaxie Corkscrew
La galaxie Corkscrew, connue sous le nom de 1610-60.5, fait environ 570 kiloparsecs de long. Elle est située près du centre de l'amas Abell 3627, qui contient plein de galaxies. La queue radio de la galaxie Corkscrew est spéciale parce qu'elle est très collimatee au début et devient plus complexe et lâche plus loin.
Observations
Pour étudier la galaxie Corkscrew, les scientifiques ont utilisé différents télescopes radio, y compris l'Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP). Ils ont collecté des données à deux fréquences : 944 MHz et 1,4 GHz. Ces données ont aidé à créer des images détaillées de la galaxie et de sa queue, révélant des structures et des caractéristiques complexes.
Structure filamentaire
Un des aspects les plus intéressants de la queue de la galaxie Corkscrew, c'est sa structure filamentaire. Les filaments sont des caractéristiques fines, en forme de fil, qui peuvent se former quand une galaxie interagit avec le gaz de son amas. Dans le cas de la galaxie Corkscrew, les scientifiques ont trouvé plein de filaments qui s'étiraient depuis la queue et montraient différents angles et formes.
Interactions avec l'environnement
La galaxie Corkscrew se déplace à travers le milieu intracluster (ICM), qui est le gaz situé entre les galaxies dans un amas. Ce mouvement crée des pressions et des forces qui façonnent la queue de la galaxie. La section lumineuse de la queue est très compacte, tandis que la partie plus ancienne montre des signes de ruptures et de filaments à cause de ces interactions.
Nouvelles découvertes
Récemment, les scientifiques ont trouvé de nouvelles caractéristiques dans la queue de la galaxie Corkscrew, y compris des filaments en forme d'arc qui sont principalement perpendiculaires à la queue elle-même. Ces filaments créent une structure en forme de bulle dans les bordures de l'amas. C'est peut-être la première fois que de tels "proto-lobes" ont été identifiés, suggérant qu'ils se sont formés à partir de collisions entre la galaxie et le gaz qui l'entoure.
Galaxies méduse
En plus de la galaxie Corkscrew, les chercheurs ont trouvé quatre autres galaxies spirales dans l'amas Abell 3627 avec des queues radio courtes. Ces galaxies sont souvent appelées galaxies méduse parce que leurs queues ressemblent à des tentacules de méduse. Les queues se forment probablement à cause du stripping par pression dynamique, qui se produit quand le gaz pousse contre la galaxie pendant qu'elle se déplace à travers l'ICM.
Techniques d'observation
Les scientifiques ont utilisé différentes méthodes pour capturer des images de haute qualité de la galaxie Corkscrew et de sa queue. Ils ont utilisé une approche à champ large pour obtenir plusieurs perspectives et améliorer la clarté des images finales. Ça leur a aussi permis d'analyser les diverses caractéristiques le long de la queue.
Indice spectral
Un autre aspect important des observations était l'étude de l'indice spectral des émissions radio de la galaxie Corkscrew. L'indice spectral révèle comment la luminosité des ondes radio change avec la fréquence. Un indice spectral raide indique généralement des émissions plus anciennes qui ont subi un processus appelé vieillissement synchrotron.
Observations en rayons X
Dans leurs études, les scientifiques ont aussi regardé les émissions en rayons X associées à l'amas Abell 3627. Les observations en rayons X aident les chercheurs à comprendre la dynamique de l'amas et les interactions entre les galaxies à l'intérieur. Ces émissions en rayons X révèlent souvent des structures cachées et fournissent un contexte pour les observations radio.
Comparaison des structures
La galaxie Corkscrew n'est pas la seule à afficher de telles structures filamentaires. D'autres galaxies tête-queue ont montré des caractéristiques similaires, surtout dans des amas riches comme Persée et Coma. Ça suggère que les interactions entre les galaxies et leur ICM sont courantes et essentielles pour comprendre la formation et l'évolution des galaxies.
Conclusion
L'étude de la galaxie Corkscrew et de sa queue unique offre un aperçu des comportements complexes des galaxies dans les amas. En examinant les structures filamentaires et les interactions avec l'ICM, les scientifiques peuvent en apprendre plus sur comment les galaxies changent au fil du temps et l'impact de leur environnement sur leur évolution. À mesure que la technologie des télescopes radio continue de s'améliorer, d'autres découvertes vont probablement suivre, approfondissant notre compréhension de l'univers.
Titre: ASKAP reveals the radio tail structure of the Corkscrew Galaxy shaped by its passage through the Abell 3627 cluster
Résumé: Among the bent tail radio galaxies common in galaxy clusters are some with long, collimated tails (so-called head-tail galaxies) shaped by their interactions with the intracluster medium (ICM). Here we report the discovery of intricate filamentary structure in and beyond the ~28' (570 kpc) long, helical radio tail of the Corkscrew Galaxy (1610-60.5, ESO137-G007), which resides in the X-ray bright cluster Abell 3627 (D = 70 Mpc). Deep radio continuum data were obtained with wide-field Phased Array Feeds on the Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) at 944 MHz and 1.4 GHz. The Corkscrew Galaxy is located 15' north of the prominent wide-angle tail (WAT) radio galaxy 1610-60.8 (ESO137-G006) near the cluster centre. While the bright (young) part of its radio tail is highly collimated, the faint (old) part shows increasing oscillation amplitudes, break-ups, and filaments. We find a stunning set of arc-shaped radio filaments beyond and mostly orthogonal to the collimated Corkscrew tail end, forming a partial bubble. This may be the first detection of a "proto-lobe" seen in 3D MHD simulations by Nolting et al. (2019), formed by the face-on impact of the Corkscrew Galaxy with a shock front in the cluster outskirts. Interactions of the radio galaxy tail with the ICM are likely responsible for the tail collimation and shear forces within the ICM for its increasingly filamentary structure. We also report the discovery of small (~20-30 kpc) ram-pressure stripped radio tails in four Abell 3627 cluster galaxies.
Auteurs: Bärbel S. Koribalski, Stefan W. Duchesne, Emil Lenc, Tiziana Venturi, Andrea Botteon, Stanislav S. Shabala, Tessa Vernstrom, Ettore Carretti, Ray P. Norris, Craig Anderson, Andrew M. Hopkins, C. J. Riseley, Nikhel Gupta, Velibor Velović
Dernière mise à jour: 2024-05-07 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2405.04374
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2405.04374
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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