Nya glasögon avslöjar hemligheterna i spiralgalaxens mitt

Spiralgalaxen M83 och det nyligen observerade hastighetsfältet som visar gasinflöde längs en tidigare oförutsedd spiralstruktur som når ända in i stjärnsmällen. Röd betyder rödförskjutning och blå innebär blåförskjutning, i galaxens referenssystem. Credit: ESOs 1.54-m Danish telescope, Andreas Andersson Lundgren & Tommy Wiklind (vänster), Kambiz Fathi och GHaFaS-teamet (höger).

Med hjälp av ett revolutionerande instrument har en internationell forskargrupp kartlagt gasflödet som matar den centrala stjärnsmällen i galaxen M83.

I juli 2007 såg ett nytt astronomiskt instrument, en Fabry-Perot-interferometer kallad GHaFaS (Galaxy H-alpha Fabry-Perot System), sitt första ljus vid 4,2-m William Herschel-teleskopet på ön La Palma i Spanien. GHaFaS (vilket uttalas som det spanska ordet "gafas", som betyder glasögon) täcker ett synfält på 4,8 bågminuter (diagonalt) och har en aldrig tidigare skådad rumslig upplösning på 0,2-0,4 bågsekunder per pixel. Det har specialdesignats för att i huvudsak studera Hα-strålning från interstellär gas i närbelägna galaxer.

De första vetenskapliga resultaten med GHaFaS har visat instrumentets oöverträffade styrka genom att interstellär gas kunde kartläggas med en upplösning på 9 parsek per pixel (29 ljusår per pixel på M83s avstånd) i den välkända, närbelägna spiralgalaxen M83. I en ny artikel av Kambiz Fathi från Stockholms observatorium och medarbetare presenteras dessa observationer, som avslöjar att hastighetsfältet i M83 uppvisar den dominerande skivrotationen med tecken på gasinflöde längs galaxens spiralarmar från flera tusen parseks avstånd ner till de centrala regionerna. Det syntes också att en snabbt roterande skiva med en massa på ungefär 550 miljoner solmassor och en skallängd på 60 parsek har bildats i den centrala delen av galaxskivan.

Dessa kinematiska drag visar att området innanför 300 ljusårs radie från M83s kärna matas dynamiskt med gas från galaxens yttre delar, som innehåller många unga och ljusstarka stjärnor. Detta gör det svårt att se kärnans morfologi tydligt. Det stjärnbildande området i kärnan innehåller alltså flera utbrott orsakade av ett varierande inflöde av skivmaterial till stjärnsmällen. Det uppskattas att stjärnsmällen i den centrala delen av M83 innehåller minst några tiotals miljoner solmassor av stjärnor.

GHaFaS har byggts av instrumenteringsgruppen vid Montréals universitet (Kanada) i samarbete med Instituto de Astrofísica de Canarias (Spanien) och Observatoire de Marseille (Frankrike).