Νέος θησαυρός από σφαιρικά σμήνη περιέχει στοιχεία για την εξέλιξη των γαλαξιών


Νέος θησαυρός από σφαιρικά σμήνη περιέχει στοιχεία για την εξέλιξη των γαλαξιών

Ο Κένταυρος Α είναι ένας ελλειπτικός γαλαξίας που βρίσκεται περίπου 13 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Αυτή η έγχρωμη σύνθετη εικόνα αποκαλύπτει τους λοβούς και τους πίδακες που προέρχονται από την κεντρική μαύρη τρύπα του ενεργού γαλαξία. Πίστωση: ESO/WFI (Optical); MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al. (Υποχιλιοστά) NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al. (Ακτινογραφία)

Μια έρευνα που ολοκληρώθηκε χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό επίγειων και διαστημικών τηλεσκοπίων έδωσε έναν θησαυρό από άγνωστα προηγουμένως σφαιρικά σμήνη-παλιές, πυκνές ομάδες χιλιάδων αστέρων που σχηματίστηκαν όλα ταυτόχρονα- στις εξωτερικές περιοχές του ελλειπτικού γαλαξία Centaurus A. Το έργο παρουσιάζει μια σημαντική πρόοδο στην κατανόηση της αρχιτεκτονικής και της κοσμολογικής ιστορίας αυτού του γαλαξία και προσφέρει νέες ιδέες για τον σχηματισμό των γαλαξιών γενικά και την κατανομή της σκοτεινής ύλης στο σύμπαν.


Η Allison Hughes, διδακτορική φοιτήτρια στο Τμήμα Αστρονομίας και Αστεροσκοπείου Steward του Πανεπιστημίου της Αριζόνα, είναι η πρώτη συγγραφέας μιας κριτής από ομοτίμους χαρτί συνοψίζοντας τα ευρήματα που δημοσιεύτηκαν στο Astrophysical Journal τον Ιούνιο. Θα παρουσιάσει τη μελέτη κατά τη διάρκεια συνέντευξης Τύπου στο 239η Συνέλευση της Αστρονομικής Εταιρείας της Αμερικής την Τρίτη.

Ο Κένταυρος Α, γνωστός και ως NGC 5128, είναι ένας οπτικά εντυπωσιακός, ελλειπτικός γαλαξίας που διαθέτει έναν σχετικιστικό πίδακα που εκτοξεύεται από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του και θεαματικά ρεύματα διάσπαρτων άστρων που άφησαν πίσω του προηγούμενες συγκρούσεις και συγχωνεύσεις με μικρότερα σε τροχιά γύρω από τον Κένταυρο Α. Βρίσκεται στον αστερισμό Κένταυρος, 13 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη, ο Κένταυρος Α είναι πολύ μακριά για να επιτρέψει στους αστρονόμους να δουν μεμονωμένα αστέρια, αλλά μπορεί να αναγνωριστεί ως τέτοιο και να χρησιμοποιηθεί ως «απολιθώματα» της ταραχώδους εξέλιξης του γαλαξία.

Η Hughes και οι συνεργάτες της παρουσιάζουν έναν νέο κατάλογο περίπου 40.000 σφαιρικών υποψήφιοι στον Κένταυρο Α, συνιστώντας επακόλουθες παρατηρήσεις επικεντρωμένες σε ένα σύνολο 1.900 που είναι πιο πιθανό να είναι αληθινά σφαιρικά σμήνη. Οι ερευνητές εξέτασαν υποψήφια σφαιρικά σμήνη σε μια προβλεπόμενη ακτίνα περίπου 150 κιλοπαρσέκων, σχεδόν μισό εκατομμύριο έτη φωτός από το κέντρο του γαλαξία. Τα δεδομένα συνδυάζουν παρατηρήσεις από τις ακόλουθες πηγές: το Panoramic Imaging Survey of Centaurus and Sculptor, ή PISCeS. Η Gaia, ένα διαστημικό παρατηρητήριο του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος, και ο Κατάλογος Πηγών NOAO, ο οποίος συνδυάζει εικόνες προσβάσιμες από το κοινό από τηλεσκόπια και στα δύο ημισφαίρια που καλύπτουν σχεδόν ολόκληρο τον ουρανό.

Ο Κένταυρος Α υπήρξε κορυφαίος στόχος για μελέτες εξωγαλαξιακών σφαιρικών σμηνών λόγω του πλούτου και της γειτνίασής του με τη Γη, αλλά η πλειονότητα των μελετών έχει επικεντρωθεί στα εσωτερικά 40 κιλοπαρσέκ (περίπου 130.500 έτη φωτός) του γαλαξία, εξήγησε ο Χιουζ, αφήνοντας το εξωτερικές περιοχές του γαλαξία σε μεγάλο βαθμό ανεξερεύνητες. Κατάταξη των υποψηφίων με βάση την πιθανότητα ότι είναι αληθινά σφαιρικά σμήνη, η ομάδα διαπίστωσε ότι περίπου 1.900 είναι πολύ πιθανό να επιβεβαιωθούν ως τέτοια και θα πρέπει να είναι η υψηλότερη προτεραιότητα για φασματοσκοπική επιβεβαίωση παρακολούθησης.

«Χρησιμοποιούμε τον δορυφόρο Gaia, ο οποίος εστιάζει κυρίως σε έρευνες στον δικό μας γαλαξία, τον Γαλαξία μας, με έναν νέο τρόπο που συνδέουμε τις παρατηρήσεις του με τηλεσκόπια στο έδαφος, στην προκειμένη περίπτωση το τηλεσκόπιο Magellan Clay στη Χιλή και το αγγλοαυστραλιανό τηλεσκόπιο στην Αυστραλία».

Η δομή του Κένταυρου Α λέει στους αστρονόμους ότι πέρασε από πολλές μεγάλες συγχωνεύσεις με άλλους γαλαξίες, οδηγώντας στην εμφάνισή του σαν σφαίρα με περιοχές που μοιάζουν με ποτάμια που έχουν πολλά περισσότερα αστέρια από τις γύρω περιοχές, είπε ο Hughes. Παρέχοντας το πλησιέστερο παράδειγμα ενός Ο Κένταυρος Α προσφέρει στους αστρονόμους την ευκαιρία να μελετήσουν από κοντά έναν γαλαξία που δεν μοιάζει πολύ με τον δικό μας. Ο Γαλαξίας, καθώς και ο πλησιέστερος γείτονάς του, ο Γαλαξίας της Ανδρομέδας, είναι και οι δύο σπειροειδείς γαλαξίες. Με τη γνώριμη εμφάνισή τους που μοιάζει με ρόδα, οι σπειροειδείς γαλαξίες μπορεί να φαίνονται σαν τον «τυπικό» γαλαξία, αλλά αποδεικνύεται ότι τα λιγότερο τακτοποιημένα ελλειπτικά ξαδέρφια τους είναι περισσότερα από αυτά στον κόσμο.

«Ο Κένταυρος Α μπορεί να μοιάζει με περίεργο ακραίο σημείο, αλλά αυτό συμβαίνει μόνο επειδή μπορούμε να πλησιάσουμε αρκετά για να δούμε τις λεπτές λεπτομέρειες του», είπε ο Χιουζ. «Πιθανότερο από ό,τι όχι, τόσο οι ελλειπτικοί όσο και οι σπειροειδείς γαλαξίες όπως ο Γαλαξίας είναι πιο ακατάστατοι από ό,τι αντιλαμβανόμαστε μόλις κοιτάξουμε λίγο πιο βαθιά από ό,τι στην επιφάνεια».

Τα σφαιρικά σμήνη χρησιμεύουν ως απόδειξη διεργασιών που συνέβησαν πριν από πολύ καιρό, είπε ο Hughes.

“Για παράδειγμα, αν δείτε μια γραμμή από αυτά τα σφαιρικά σμήνη που έχουν όλα παρόμοια μεταλλικότητα () και κινούνται με παρόμοια ακτινική ταχύτητα, γνωρίζουμε ότι πρέπει να προέρχονται από τον ίδιο νάνο γαλαξία ή κάποιο παρόμοιο αντικείμενο που συγκρούστηκε με τον Κένταυρο Α και τώρα βρίσκεται σε διαδικασία αφομοίωσης.”

Τα αστρικά σμήνη σχηματίζονται από πυκνά μπαλώματα αερίου στο διαστρικό μέσο. Σχεδόν κάθε γαλαξίας έχει σφαιρικά σμήνη, συμπεριλαμβανομένου του Γαλαξία, ο οποίος μπορεί να υπερηφανεύεται για περίπου 150 από αυτά, αλλά τα περισσότερα αστέρια δεν είναι διατεταγμένα σε τέτοιες συστάδες. Μελετώντας τα σφαιρικά σμήνη, οι αστρονόμοι μπορούν να συγκεντρώσουν στοιχεία για τον γαλαξία που τα φιλοξενεί, όπως η μάζα του, η ιστορία των αλληλεπιδράσεων με κοντινούς γαλαξίες και ακόμη και η κατανομή της σκοτεινής ύλης μέσα τους, σύμφωνα με τον Hughes.

“Τα σφαιρικά σμήνη είναι ενδιαφέροντα επειδή μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ιχνηλάτες δομών και διεργασιών σε άλλους γαλαξίες όπου δεν μπορούμε να αναλύσουμε μεμονωμένα αστέρια”, είπε ο Χιουζ. «Διατηρούν χημικές υπογραφές, όπως τη στοιχειακή σύνθεση των μεμονωμένων αστεριών τους, επομένως μας λένε κάτι για το περιβάλλον στο οποίο σχηματίστηκαν».

Οι ερευνητές έψαξαν ειδικά για σφαιρικά σμήνη μακριά από το κέντρο του γαλαξία επειδή η υποδομή του Κενταύρου Α υπαινίσσεται έναν μεγάλο, ανεξερεύνητο πληθυσμό τέτοιων σμηνών, εξήγησε ο Χιουζ. Προηγούμενες παρατηρήσεις είχαν βρει κάτι λιγότερο από 600 σμήνη στις πιο κεντρικές περιοχές, αλλά οι εξωτερικές περιοχές του γαλαξία είχαν παραμείνει σε μεγάλο βαθμό αχαρτογράφητες.

«Κοιτάξαμε πιο μακριά και ανακαλύψαμε ήδη περισσότερα από 100 νέα συμπλέγματα, και πιθανότατα υπάρχουν περισσότερα, επειδή δεν έχουμε ολοκληρώσει καν την επεξεργασία των δεδομένων», είπε ο Hughes.

«Μπορούμε στη συνέχεια να χρησιμοποιήσουμε αυτά τα δεδομένα για να ανακατασκευάσουμε την αρχιτεκτονική και τις κινήσεις σε αυτόν τον γαλαξία και επίσης να υπολογίσουμε τη μάζα του», είπε ο Hughes. «Από αυτό μπορούμε τελικά να αφαιρέσουμε όλα του και δείτε τι έχει απομείνει—αυτή η αόρατη μάζα πρέπει να είναι η σκοτεινή της ύλη».

Η Hughes θα παρουσιάσει τα κύρια ευρήματά της και τις επιπτώσεις της έρευνας ως μέρος μιας ενημέρωσης τύπου με τίτλο “Stellar Nurseries, Clusters & Streams” την Τρίτη στις 2:15 μ.μ. (MST).


Ο νάνος γαλαξίας πιάνει ακόμη μικρότερο γαλαξία


Περισσότερες πληροφορίες:
Allison K. Hughes et al, NGC 5128 Globular Cluster Candidate Out to 150 kpc: A Comprehensive Catalog from Gaia and Ground-based Data*, The Astrophysical Journal (2021). DOI: 10.3847 / 1538-4357 / abf63c

Παραπομπή: Νέος θησαυρός σφαιρικών σμηνών περιέχει ενδείξεις για την εξέλιξη των γαλαξιών (2022, 11 Ιανουαρίου) που ανακτήθηκε στις 11 Ιανουαρίου 2022 από https://phys.org/news/2022-01-treasure-trove-globular-clusters-clues.html

Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Εκτός από κάθε δίκαιη συναλλαγή για σκοπούς ιδιωτικής μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν επιτρέπεται να αναπαραχθεί χωρίς τη γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς.



Source link

By koutsobolis

koutsobolis.com

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *