Galaxy Collisions Dominate the Local Universe.

12/08/2005 08:00AM

Galaxy Collisions Dominate the Local Universe.
The idea of large galaxies being assembled primarily by mergers rather than evolving by themselves in isolation has grown to dominate cosmological thinking. However, a troubling inconsistency within this general theory has been that the most massive galaxies appear to be the oldest, leaving minimal time since the Big Bang for the mergers to have occurred.

“Our study found these common massive galaxies do form by mergers. It is just that the mergers happen quickly, and the features that reveal the mergers are very faint and therefore difficult to detect,” says Pieter van Dokkum of Yale University, lead author of the paper in the December 2005 issue of the Astronomical Journal.

The paper uses two recent deep surveys done with the National Science Foundation’s 4-meter telescopes at Kitt Peak National Observatory and Cerro Tololo Inter-American Observatory, known as the NOAO Deep Wide-Field Survey and the Multiwavelength Survey by Yale/Chile. Together, these surveys covered an area of the sky 50 times larger than the size of the full Moon.

“We needed data that are very deep over a very wide area to provide statistically meaningful evidence,” van Dokkum explains. “As happens so often in science, fresh observations helped inform new conclusions.”

Van Dokkum used images from the two surveys to look for telltale tidal features around 126 nearby red galaxies, a color selection biased to select the most massive galaxies in the local universe. These faint tidal features turn out to be quite common, with 53 percent of the galaxies showing tails, broad fans of stars trailing behind them or other obvious asymmetries.

“This implies that there is a galaxy that has endured a major collision and subsequent merger event for every single other ‘normal’ undisturbed field galaxy,” van Dokkum notes. “Remarkably, the collisions that precede the mergers are still ongoing in many cases. This allows us to study galaxies before, during, and after the collisions.”

Though there are not many direct star-to-star encounters in this merger process, such galaxy collisions can have profound effects on star formation rates and the shape of the resulting galaxy.

These mergers do not resemble the spectacular mergers of blue spiral galaxies that are featured in several popular Hubble Space Telescope images. But these red galaxy mergers appear to be much more common. Their ubiquity represents a direct confirmation of predictions by the most common models for the formation of large-scale structure in the Universe, with the added benefit of helping solve the apparent-age problem.

“In the past, people equated stellar age with the age of the galaxy,” van Dokkum explains. “We have found that, though their stars are generally old, the galaxies that result from these mergers are relatively young.”

It is not yet understood why the merging process does not lead to enhanced star formation in the colliding galaxies. It may be that massive black holes in the centers of the galaxies provide the energy to heat or expel the gas that needs to be able to cool in order to form new stars. Ongoing detailed study of the newly found mergers will provide better insight into the roles that black holes play in the formation and evolution of galaxies.

A series of images of different galaxies in this study that, taken together, represent a time sequence of a typical red galaxy merger, is available above. More information, including an animation of the mergers, is available from Yale University.

Based in Tucson, AZ, the National Optical Astronomy Observatory (NOAO) consists of Kitt Peak National Observatory near Tucson, AZ, Cerro Tololo Inter-American Observatory near La Serena, Chile, and the NOAO Gemini Science Center. NOAO is operated by the Association of Universities for Research in Astronomy (AURA) Inc., under a cooperative agreement with the National Science Foundation.

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En Francais (via Google)

Les collisions de galaxie dominent l'univers local.

Plus que la moitié des plus grandes galaxies dans l'univers voisin se sont heurtés et ont fusionné avec une autre galaxie en deux milliards de dernières années, selon une nouvelle étude en utilisant des centaines d'images de deux des enquêtes les plus profondes de ciel jamais conduites. Les panneaux montrent plusieurs des collisions nouvellement trouvées de galaxie dans l'univers voisin, en utilisant l'enquête de Large-Champ de NOAO profondément (NDWFS) et l'enquête de Multiwavelength par Yale/Chile (MUSYC). Les collisions (se produisant dans différentes paires de galaxie) sont vues dans différentes étapes du processus de fusion, que pris ensemble montrez à l'ordre qui se produit. En (a) et (b) [ droite gauche et supérieure supérieure ], les galaxies sont encore séparées, mais les forces de marée énormes de la pesanteur sont déjà au travail tirant des étoiles des galaxies dans les énormes larges ventilateurs qui étirent des centaines de milliers d'années-lumière dans l'espace. En (c) et (d) [ droite gauche et inférieure inférieure ], les galaxies se heurtantes ont fusionné dans les galaxies simples et plus grandes. Le passé violent de ces galaxies peut être impliqué des "débris" de marée qui entourent toujours les galaxies nouvellement formées. Les images (a), (b), et (d) sont du NDWFS; l'image (c) est de MUSYC. Crédit: P. van Dokkum/Yale University et NOAO/aura/nsf l'idée de grandes galaxies réuni principalement par des fusions plutôt que d'évoluer par elles-mêmes en isolation s'est développé pour dominer la pensée cosmologique. Cependant, une contradiction préoccupante dans cette théorie générale a été que les galaxies les plus massives semblent être les plus vieilles, laissant l'heure minimale puisque le grand coup pour les fusions pour s'être produit. "notre étude a trouvé ces galaxies massives communes forment par des fusions. Il est juste que les fusions se produisent rapidement, et les dispositifs qui indiquent les fusions sont très faibles et donc difficile de détecter, "dit Pieter van Dokkum d'université de Yale, auteur de fil du papier dans l'édition de décembre 2005 du journal astronomique. Les utilisations de papier deux aperçus profonds récents faits avec les télescopes du 4-meter de la base de la Science de national à l'observatoire national maximal de Kitt et à l'observatoire Inter-Américain de Cerro Tololo, connus sous le nom d'enquête profonde de Large-Champ de NOAO et enquête de Multiwavelength par Yale/Chile. Ensemble, ces aperçus ont couvert un domaine du ciel 50 fois plus grandes que la taille de la pleine lune. "nous avons eu besoin de données qui sont très profondes au-dessus d'un secteur très large pour fournir statistiquement l'évidence signicative," van Dokkum explique. "comme se produit tellement souvent en science, observations fraîches aidées pour informer de nouvelles conclusions." Van Dokkum avait l'habitude des images des deux aperçus pour rechercher les dispositifs de marée indicateurs autour de 126 galaxies rouges voisines, une sélection des couleurs polarisée pour choisir les galaxies les plus massives dans l'univers local. Ces dispositifs de marée faibles s'avèrent être tout à fait communs, avec 53 pour cent des galaxies montrant des queues, de larges ventilateurs des étoiles traînant derrière elles ou d'autres asymétries évidentes. "ceci implique qu'il y a une galaxie qui a supporté une collision importante et un événement suivant de fusion pour chaque simple l'autre galaxie calme 'normale 'de champ," van Dokkum note. "remarquablement, les collisions qui précèdent les fusions sont encore continues dans beaucoup de cas. Ceci nous permet d'étudier des galaxies avant, pendant, et après les collisions." Bien qu'il n'y ait pas beaucoup de rencontre directe d'étoile-à-étoile dans ce processus de fusion, de telles collisions de galaxie peuvent avoir des effets profonds sur des taux de formation d'étoile et la forme de la galaxie résultante. Ces fusions ne ressemblent pas aux fusions spectaculaires des galaxies en spirale bleues qui sont décrites dans plusieurs images populaires de télescope de l'espace de Hubble. Mais ces fusions rouges de galaxie semblent être beaucoup plus communes. Leur ubiquité représente une confirmation directe des prévisions par les modèles les plus communs pour la formation de la structure à grande échelle dans l'univers, avec l'avantage supplémentaire d'aider résolvent le problème d'évident-âge. "dans le passé, l'âge stellaire égalisé par gens avec l'âge de la galaxie," van Dokkum explique. "nous avons constaté que, bien que leurs étoiles soient généralement vieilles, les galaxies que le résultat de ces fusions sont relativement jeune." On ne le comprend pas encore pourquoi le processus de fusionnement ne mène pas à la formation augmentée d'étoile dans les galaxies se heurtantes. Il se peut que les trous noirs massifs aux centres des galaxies fournissent l'énergie à la chaleur ou expulsent le gaz qui doit pouvoir se refroidir afin de former de nouvelles étoiles. L'étude détaillée continue des fusions nouvellement trouvées fournira une meilleure perspicacité dans les rôles que les trous noirs jouent dans la formation et l'évolution des galaxies. Une série d'images de différentes galaxies en cela étudie qui, pris ensemble, représente un ordre de temps d'une fusion rouge typique de galaxie, est disponible au-dessus de. Plus d'information, y compris une animation des fusions, est fournie par l'université de Yale. Basé dans Tucson, AZ, l'observatoire optique national d'astronomie (NOAO) se compose de l'observatoire national maximal de Kitt près de Tucson, d'cAz, d'observatoire Inter-Américain de Cerro Tololo près de la La Serena, du Chili, et du centre de la Science de Gémeaux de NOAO. NOAO est actionné par l'association des universités pour la recherche dans l'astronomie (AURA) inc., aux termes d'un accord coopératif avec le National Science Foundation.

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Auf Deutsch (verwenden von Google)

Galaxiezusammenstöße beherrschen das lokale Universum.

Mehr als Hälfte der größten Galaxien im nahe gelegenen Universum sind mit einer anderen Galaxie in den letzten zwei Milliarde Jahren zusammengestoßen und vermischt, entsprechend einer neuen Studie mit Hunderten Bildern von zwei der tiefsten überhaupt geleiteten worden Himmelübersichten. Die Verkleidungen zeigen mehrere der eben gefundenen Galaxiezusammenstöße im nahe gelegenen Universum mit der Breit-Feldübersicht NOAO tief (NDWFS) und der Übersicht Multiwavelength durch Yale/Chile (MUSYC). Die Zusammenstöße (auftretend in den unterschiedlichen Galaxiepaaren) werden in unterschiedliche Stadien des Fusionprozesses gesehen, den zusammen genommen der Reihenfolge zeigen Sie, die auftritt. In (a) und in (b) [ obere linke und äußerste Rechte ], werden die Galaxien noch getrennt, aber sehr große Gezeiten- Kräfte von Schwerkraft sind bereits an der Arbeit, die Sterne von den Galaxien in enorme ausgedehnte Ventilatoren zieht, die Hunderte Tausenden Light-years im Raum ausdehnen. In (c) und in (d) [ unteres linkes und unteres Recht ], haben die zusammenstoßenden Galaxien in die einzelnen, größeren Galaxien vermischt. Die heftige Vergangenheit dieser Galaxien kann aus dem Gezeiten- "Rückstand" geschlossen werden, der noch die eben gebildeten Galaxien umgibt. Bilder (a), (b) und (d) sind vom NDWFS; Bild (c) ist von MUSYC. Gutschrift: P. van Dokkum/Yale University und NOAO/AURA/NSF die Idee der großen Galaxien, die hauptsächlich durch Fusionen anstatt zusammengebaut werden, entwickelnd durch selbst isoliert ist gewachsen, um das kosmologische Denken zu beherrschen. Jedoch ist eine störende Unbeständigkeit innerhalb dieser allgemeinen Theorie gewesen, daß die massivsten Galaxien scheinen, das älteste zu sein und minimale Zeit da der grosse Knall für die Fusionen lassen aufgetreten zu sein. "unsere Studie fand diese allgemeinen massiven Galaxien sich bilden durch Fusionen. Es ist gerade, daß die Fusionen schnell geschehen, und die Eigenschaften, die die Fusionen aufdecken, sind und folglich schwierig, "sagt Pieter van Dokkum der Universität Yale, Leitungautor zu ermitteln des Papiers in der Ausgabe Dezembers 2005 des astronomischen Journals sehr schwach. Der Papiergebrauch zwei neue tiefe Übersichten erfolgt mit den der Staatsangehörigwissenschafts4-meterteleskopen grundlage an der nationalen Höchststernwarte Kitt und an der Sternwarte Cerro Tololo Zwischen-Amerikanischen, bekannt als die tiefe Breit-Feldübersicht NOAO und die Übersicht Multiwavelength von Yale/Chile. Zusammen umfaßten diese Übersichten einen Bereich des Himmels 50mal, die des Vollmonds größer als die Größe sind. "wir benötigten Daten, die über einem sehr breiten Bereich sehr tief sind, sinnvollen Beweis statistisch zur Verfügung zu stellen," van Dokkum erklären. "wie geschieht so häufig in der Wissenschaft, frische Beobachtungen geholfen, neue Zusammenfassungen zu informieren.", Van Dokkum verwendete Bilder von den zwei Übersichten, um nach klatschsüchtigen Gezeiten- Eigenschaften um 126 nahe gelegene rote Galaxien zu suchen, einer Farbenvorwähler, die beeinflußt wurde, um die massivsten Galaxien im lokalen Universum vorzuwählen. Diese schwachen Gezeiten- Eigenschaften drehen sich heraus, um, mit 53 Prozent der Galaxien ziemlich allgemein zu sein, die Endstücke, ausgedehnte Ventilatoren der Sterne zeigen, die hinter ihnen schleppen oder andere offensichtliche Asymmetrien. "dieses deutet an, daß es eine Galaxie, die einen Hauptzusammenstoß und folgenden einen Fusionfall für jedes einzelne andere ' normale ' unbeeinträchtigte Feldgalaxie ausgehalten hat," van Dokkum merkt gibt. "bemerkenswert, sind die Zusammenstöße, die die Fusionen vorangehen, noch in vielen Fällen fortwährend. Dieses erlaubt uns, Galaxien vor, während und nach den Zusammenstößen zu studieren.", Obwohl es nicht viel direktes Stern-zu-Sterntreffen in diesem Fusionprozeß gibt, können solche Galaxiezusammenstöße profunde Effekte auf Sternanordnungsrate und die Form der resultierenden Galaxie haben. Diese Fusionen ähneln nicht den großartigen Fusionen der blauen gewundenen Galaxien, die in einigen populären Raum-Teleskopbildern Hubble gekennzeichnet werden. Aber diese roten Galaxiefusionen scheinen, allgemeiner zu sein viel. Ihre Allgegenwart stellt eine direkte Bestätigung von Vorhersagen durch die allgemeinsten Modelle für die Anordnung der großräumigen Struktur im Universum, mit dem zusätzlichen Nutzen des Helfens lösen das Offensichtlichaltersproblem dar. "in der Vergangenheit, erklärt Leute gleichgestelltes stellares Alter mit dem Alter der Galaxie," van Dokkum. "wir haben gefunden, daß, obwohl ihre Sterne im Allgemeinen alt sind, die Galaxien, daß Resultat von diesen Fusionen sind verhältnismäßig jung.", Es wird nicht noch verstanden, warum der vermischenprozeß nicht zu erhöhte Sternanordnung in den zusammenstoßenden Galaxien führt. Es kann sein, daß massive schwarze Bohrungen in den Mitten der Galaxien die Energie zur Hitze zur Verfügung stellen oder das Gas wegtreiben, das sein muß abzukühlen, um neue Sterne zu bilden. Fortwährende ausführliche Studie der eben gefundenen Fusionen stellt besseren Einblick in die Rollen zur Verfügung, die schwarze Bohrungen in der Anordnung und in der Geschichte der Galaxien spielen. Eine Reihe Bilder der unterschiedlichen Galaxien diesbezüglich studieren, das, zusammen genommen, eine Zeitreihenfolge einer typischen roten Galaxiefusion darstellt, ist vorhanden über. Mehr Informationen, einschließlich eines Animation der Fusionen, sind von der Universität Yale vorhanden. Gegründet in Tucson, besteht AZ, die nationale optische Astronomiesternwarte (NOAO) aus nationaler Höchststernwarte Kitt nahe Tucson, AZ, Zwischen-Amerikanischer Sternwarte Cerro Tololo nahe La Serena, Chile und der NOAO-Zwillingwissenschaftsmitte. NOAO wird durch die Verbindung der Universitäten für Forschung in der Astronomie (AURA) Inc., unter einer kooperativen Vereinbarung mit dem National Science Foundation bearbeitet.

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In Italiano (usando Google)

Gli scontri della galassia dominano l'universo locale.

Più della metà di più grandi galassie all'nell'universo vicino si sono scontrati e si fusi con un'altra galassia durante i due miliardo anni scorsi, secondo un nuovo studio usando le centinaia delle immagini da due delle indagini più profonde del cielo condotte mai. I pannelli mostrano vari degli scontri recentemente trovati della galassia all'nell'universo vicino, usando l'indagine del Largo-Campo di NOAO in profondità (NDWFS) e l'indagine di Multiwavelength da Yale/Chile (MUSYC). Gli scontri (che accadono negli accoppiamenti differenti della galassia) sono visti nelle fasi differenti del processo di fusione, che preso insieme mostri alla sequenza che accade. Da (a) e da (b) [ destra di sinistra e superiore superiore ], le galassie ancora sono separate, ma le forze di marea enormi di gravità sono già sul lavoro che tira le stelle dalle galassie nei vasti ventilatori enormi che allungano le centinaia delle migliaia dei light-years nello spazio. Da (c) e da (d) [ destra di sinistra ed inferiore inferiore ], le galassie scontrantesi si sono fuse nelle singole, più grandi galassie. Il passato violento di queste galassie può essere arguito "dai residui" di marea che ancora circondano le galassie recentemente formate. Le immagini (a), (b) e (d) provengono dal NDWFS; l'immagine (c) proviene da MUSYC. Accreditamento: P. van Dokkum/Yale University e NOAO/aura/nsf l'idea di grandi galassie che sono montate soprattutto dalle fusioni piuttosto che evolvendosi da soli nell'isolamento si è sviluppato per dominare pensare cosmologico. Tuttavia, una contraddizione disturbantesi all'interno di questa teoria generale è stata che le galassie più voluminose sembrano essere il più vecchio, lasciando il tempo minimo poiché lo scoppio grande per le fusioni per accadere. "il nostro studio ha trovato queste galassie voluminose comuni forma dalle fusioni. È giusto che le fusioni accadono rapidamente e le caratteristiche che rivelano le fusioni sono molto deboli e quindi difficile rilevare, "dice Pieter van Dokkum dell'università di Yale, l'autore del cavo della carta nell'edizione di dicembre 2005 del giornale astronomico. Gli usi della carta due indagini profonde recenti fatte con i telescopi di 4-meter di cittadino del fondamento di scienza all'osservatorio nazionale peak di Kitt ed all'osservatorio Inter-Americano di Cerro Tololo, conosciuti come l'indagine profonda del Largo-Campo di NOAO e l'indagine di Multiwavelength da Yale/Chile. Insieme, queste indagini hanno riguardato una zona del cielo 50 volte più grandi del formato della luna piena. "abbiamo avuto bisogno dei dati che sono molto profondi sopra una zona molto larga fornire statisticamente la prova espressiva," van Dokkum spieghiamo. "come accade così spesso nella scienza, osservazioni fresche contribuite per informare le nuove conclusioni." Van Dokkum ha usato le immagini dalle due indagini per cercare le caratteristiche di marea rivelarici intorno a 126 a galassie rosse vicine, una selezione di colore influenzata per selezionare le galassie più voluminose nell'universo locale. Queste caratteristiche di marea deboli risultano essere abbastanza comuni, con 53 per cento delle galassie che mostrano le code, i vasti ventilatori delle stelle che strascicano dietro loro o altre asimmetrie evidenti. "questo implica che ci sia una galassia che ha resistito ad uno scontro importante e ad un evento successivo di fusione per ogni singolo l'altra galassia indisturbata 'normale 'del campo," van Dokkum noti. "notevolmente, gli scontri che precedono le fusioni sono ancora continui in molti casi. Ciò permette che noi studiamo le galassie prima, durante e dopo gli scontri." Benchè ci non sia molto incontro diretto della stella-$$$-stella in questo processo di fusione, tali scontri della galassia possono avere effetti profondi sui tassi di formazione della stella e sulla figura della galassia risultante. Queste fusioni non assomigliano alle fusioni spettacolari delle galassie a spirale blu che sono descritte in parecchie immagini popolari del telescopio dello spazio di Hubble. Ma queste fusioni rosse della galassia sembrano essere molto più comuni. La loro ubiquità rappresenta una conferma diretta delle previsioni dai modelli più comuni per la formazione della struttura su grande scala nell'universo, con il beneficio aggiunto di assistenza risolve il problema di apparente-età. "nel passato, l'età stellar identificata la gente con l'età della galassia," van Dokkum spiega. "abbiamo trovato che, benchè le loro stelle fossero generalmente vecchie, le galassie che il risultato da queste fusioni è relativamente giovane." Ancora non è capito perchè il processo di fusione non conduce a formazione aumentata della stella nelle galassie scontrantesi. Può essere che i fori neri voluminosi nei centri delle galassie forniscano l'energia a calore o espellono il gas che deve potere raffreddarsi per formare le nuove stelle. Lo studio dettagliato continuo sulle fusioni recentemente trovate fornirà la comprensione migliore nei ruoli che i fori neri svolgono nella formazione e nello sviluppo delle galassie. Una serie di immagini delle galassie differenti in questa studia che, preso insieme, rappresenta una sequenza di tempo di una fusione rossa tipica della galassia, è disponibile sopra. Le più informazioni, compreso una animazione delle fusioni, sono disponibili dall'università di Yale. Basato in Tucson, AZ, l'osservatorio ottico nazionale di astronomia (NOAO) consiste dell'osservatorio nazionale peak di Kitt vicino a Tucson, a AZ, all'osservatorio Inter-Americano di Cerro Tololo vicino a La Serena, al Cile ed al centro di scienza dei gemini di NOAO. NOAO è funzionato dall'associazione delle università per ricerca nell'astronomia (AURA) inc, sotto un accordo cooperativo con il National Science Foundation.

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