چهار کهکشان در این منطقه با تعامل نزدیک، محیطی پر از بقایای برخوردهای گذشته ایجاد کردهاند، به قدری وسیع و پرانرژی که تعامل آنها فضا را با شوک اشعه ایکس روشن کرده است.
این گروه با نام «پنجگانه استفان» شناخته میشود (اگرچه یک کهکشان پنجم هم وجود دارد که در واقع بخشی از این گروه نیست)، و مشاهدات جدید پیچیدگیهای این فعالیتهای مداوم را نشان میدهد. یکی از چهار کهکشان دخیل، با سرعت ۳.۲ میلیون کیلومتر در ساعت (۲ میلیون مایل در ساعت)، همچون یک گوی ویرانگر به دل این گروه هجوم آورده است.
این یافتهها به دانشمندان کمک میکند درک بهتری از نحوه تعامل، برخورد و ادغام کهکشانهای عظیم برای تشکیل کهکشانهای بزرگتر، تحت تأثیر جاذبه در فضا-زمان پیدا کنند.
مارینا آرنائودوا، اخترفیزیکدان دانشگاه هرتفوردشایر انگلستان، توضیح میدهد:
«از زمان کشف این گروه در سال ۱۲۵۵ هجری شمسی، پنجگانه استفان توجه بسیاری از اخترشناسان را به خود جلب کرده است، زیرا بهنوعی یک چهارراه کهکشانی است که برخوردهای گذشته میان کهکشانها در آن، میدانی پیچیده از بقایا به جا گذاشته است. اکنون فعالیتهای پویای این گروه کهکشانی با عبور کهکشانی با سرعت خیرهکننده بیش از ۲ میلیون مایل در ساعت (۳.۲ میلیون کیلومتر در ساعت) دوباره بیدار شده است. این برخورد، شوکی عظیم همچون صدای مهیب ناشی از عبور جتهای جنگنده ایجاد کرده است.»
پنجگانه استفان گروه جالبی از کهکشانها است. در نگاه اول، این مجموعه شبیه پنج کهکشان نزدیک به هم به نظر میرسد و به همین دلیل، در قرن نوزدهم به این شکل ثبت شد. با این حال، یکی از کهکشانها در واقع بخشی از این گروه نیست، بلکه در یک راستا قرار گرفته و فقط ۴۰ میلیون سال نوری از ما فاصله دارد، در حالی که فاصلهاش از بقیه گروه ۲۵۰ میلیون سال نوری است.
چهار کهکشان باقیمانده آنقدر به هم نزدیک هستند که بهطور گرانشی در هم تنیده شدهاند و یک رقص پیچیده را که میلیاردها سال به طول میانجامد، آغاز کردهاند. این رقص، ابری از گاز ایجاد کرده است که شاید از کهکشانها جدا شده و در فضای میانکهکشانی میان آنها باقی مانده است، ابری که از تعامل این کهکشانها دچار شوک و گرما شده است.
مشاهدات جدید، که در اولین استفاده از طیفنگار میدان وسیع WEAVE متعلق به تلسکوپ ویلیام هرشل در اسپانیا انجام شده است، جزئیات جدیدی از گاز شوکدیده را آشکار کردهاند. این اولین نتایج منتشرشده از این ابزار هستند.
این مشاهدات نشان میدهند که کهکشان NGC 7318b با برخورد به این گاز، جبهه شوکی ایجاد کرده که از کهکشان راه شیری هم بزرگتر است. تحلیلهای تیم پژوهشی برای اولین بار نشان میدهد که گاز پشت این جبهه شوک دارای دو ماهیت است.
آرنائودوا توضیح میدهد:
«زمانی که شوک از جیبهای گاز سرد عبور میکند، با سرعتهای ابرصوتی – چندین برابر سرعت صوت در محیط میانکهکشانی پنجگانه استفان – حرکت میکند و قدرت کافی برای جدا کردن الکترونها از اتمها دارد و دنبالهای درخشان از گاز باردار باقی میگذارد، همانطور که با WEAVE مشاهده شده است.»
با این حال، وقتی شوک از گاز داغ عبور میکند، تضعیف شده و گاز را فشرده میکند، بهطوری که در انتشارهای فرکانس پایین که توسط تلسکوپهای رادیویی مثل آرایه LOFAR شناسایی میشود، میدرخشد.
این نتایج نشان میدهند که برخورد در حال ایجاد یک زنجیره انرژی است که بر تمام فازهای گاز موجود در ابر تأثیر میگذارد. مشاهدات LOFAR قدمت ذرات پرانرژی را حدود ۱۱ میلیون سال تخمین زده است که با زمان عبور NGC 7318b سازگار است.
پنجگانه استفان موضوعی بسیار جذاب برای دانشمندان است. چنین تعامل پیچیدهای، اینقدر نزدیک به زمین، نادر است و بهشدت مورد مطالعه قرار گرفته است. از آنجا که تصور میشود کهکشانهایی مانند راه شیری از طریق برخورد و ادغام با کهکشانهای دیگر رشد میکنند، هر اطلاعات جدیدی ارزشمند است.
نتایج این تیم نشان میدهند که جزئیات جدیدی ممکن است در پشت پرده، منتظر ابزار مناسب برای کشف باشند.
گاوین دالتون، اخترفیزیکدان دانشگاه آکسفورد، میگوید:
«دیدن این سطح از جزئیات که WEAVE آشکار کرده، فوقالعاده است. علاوه بر جزئیات شوک و برخورد در حال وقوع که در پنجگانه استفان میبینیم، این مشاهدات دیدگاه شگفتانگیزی از آنچه ممکن است در تشکیل و تکامل کهکشانهای کمنور در دورترین مرزهای تواناییهای کنونی ما رخ دهد، ارائه میدهند.»
