Незвичайна викопна галактика, виявлена ​​на околиці Андромеди, може розкрити історію Всесвіту

Надзвичайно слабку незвичайну карликову галактику було виявлено на краю галактики Андромеди за допомогою кількох установ NOIRLab NSF. Галактика під назвою Пегас V була вперше виявлена ​​в рамках систематичних пошуків карликів Андромеди, які координував Девід Мартінес-Дельгадо з Інституту астрофіки Андалусії, Іспанія, коли астроном-любитель Джузеппе Донателло виявив дивну «плямку» в даних у[{” attribute=””>DESI صورة استطلاعات التصوير القديمة.^{” width=”777″ height=”396″ srcset=”” sizes=”” ezimgfmt=”rs rscb1 src ng ngcb1 srcset” loading=”eager” importance=”high”/>}

تم التقاط الصورة بكاميرا الطاقة المظلمة المصنّعة من وزارة الطاقة الأمريكية على تلسكوب Víctor M. Blanco الذي يبلغ ارتفاعه 4 أمتار في مرصد Cerro Tololo Inter-American (CTIO). تمت معالجة البيانات من خلال خط أنابيب المجتمع الذي يديره مركز علوم المجتمع والبيانات (CSDC) التابع لـ NOIRLab.

Слабкі зірки в Пегасі V були виявлені під час більш глибокого спостереження астрономами за допомогою більшого Північного телескопа Джеміні, 8,1-метрового телескопа з інструментом GMOS, підтверджуючи, що це дуже слабка карликова галактика на околиці галактики Андромеди. Північ Джеміні на Гаваях становить половину Міжнародної обсерваторії Джеміні.

Спостереження з Gemini показали, що галактиці, схоже, надзвичайно бракує більш важких елементів порівняно з подібними карликовими галактиками, що означає, що вона дуже стара і, ймовірно, одна з перших викопних галактик у Всесвіті.

«Ми знайшли дуже слабку галактику, зірки якої утворилися дуже рано в історії Всесвіту», — прокоментувала Мішель Коллінз, астроном з Університету Суррея, Велика Британія та провідний автор статті, яка оголосила про відкриття. «Це відкриття є першим випадком, коли галактика з таким слабким світлом була знайдена навколо галактики Андромеди за допомогою астрономічної зйомки, яка не була спеціально розроблена для цього завдання».

Надзвичайно слабку карликову галактику було виявлено на зовнішніх околицях галактики Андромеди завдяки гострому оку астронома-любителя, який вивчав архівні дані камери темної енергії Міністерства енергетики США на 4-метровому телескопі Віктора М. Бланко в Серро. Міжамериканська обсерваторія Тололо (CTIO) і оброблені Центром науки про спільноти та дані (CSDC). Подальші спостереження професійних астрономів за допомогою Міжнародної обсерваторії Джеміні показали, що карликова галактика – Пегас V – містить дуже мало важчих елементів і, ймовірно, є скам’янілістю перших галактик. Усі три залучені об’єкти є програмами NSF NOIRLab. Авторство: Міжнародна обсерваторія Gemini/NOIRLab/NSF/AURA, подяка: Обробка зображень: TA Rector (Університет Аляски Анкорідж/NSF NOIRLab), М. Замані (NSF NOIRLab) і Д. де Мартін (NSF NOIRLab)

Тьмяні галактики належать до скам’янілостей перших галактик, які утворилися, і ці галактичні залишки містять підказки про формування перших зірок. Хоча астрономи припускають, що Всесвіт кишить слабкими галактиками, подібними до Пегаса V,^[2] Вони ще не знайшли майже того, що передбачають їхні теорії. Якщо слабких галактик справді менше, ніж очікувалося, це означає, що існує серйозна проблема з розумінням астрономами космології та темна матерія.

Тому виявлення прикладів цих слабких галактик є важливою, але водночас і складною справою. Частково проблема полягає в тому, що ці тьмяні галактики надзвичайно важко побачити, вони виглядають лише як кілька розрізнених зірок, прихованих у величезних зображеннях неба.

«Проблема з цими дуже слабкими галактиками полягає в тому, що вони містять так мало яскравих зірок, що ми зазвичай використовуємо їх для ідентифікації та вимірювання відстаней до них», — пояснила Емілі Чарльз, докторант Університету Суррея, яка також брала участь у дослідженні. . «8,1-метрове дзеркало Gemini дозволило нам знайти слабкі старі зірки, що дозволило нам виміряти відстань до Пегаса V і визначити, що кількість зірок там дуже стара».

Значна концентрація стародавніх зірок, яку команда знайшла в Пегасі V, вказує на те, що цей об’єкт, ймовірно, є скам’янілістю перших галактик. У порівнянні з іншими більш тьмяними галактиками навколо Андромеди, Пегас V виглядає унікально старим і позбавленим мінералів, що вказує на те, що його зореутворення насправді припинилося дуже рано.

«Ми сподіваємося, що подальше вивчення хімічних властивостей Пегаса V дасть підказки до ранніх періодів утворення зірок у Всесвіті», — підсумував Коллінз. «Ця крихітна викопна галактика з раннього Всесвіту може допомогти нам зрозуміти, як утворилися галактики, і чи правильне наше розуміння темної матерії».

«Загальнодоступний телескоп Gemini North надає ряд можливостей для астрономів спільноти», — сказав Мартін Стіл, керівник програми Gemini Національного наукового фонду. «У цьому випадку Gemini підтримала цю міжнародну команду, щоб підтвердити існування карликової галактики, фізично пов’язавши її з галактикою Андромеди та виявивши дефіцит мінералів у її складних зоряних скупченнях».

Майбутні астрономічні засоби мають намір пролити більше світла на слабкі галактики. Пегас V був свідком періоду в історії Всесвіту, відомого як реіонізація, і незабаром будуть спостерігатися інші об’єкти, що датуються тим часом. Космічний телескоп NASA Джеймса Вебба. Астрономи також сподіваються відкрити інші слабкі галактики в майбутньому за допомогою обсерваторії Віри К. Рубін, програми NSF NOIRLab. Обсерваторія Рубін проведе безпрецедентне десятирічне дослідження оптичного неба під назвою Legacy of Space and Time (LSST).

Примітки

1. Стародавні огляди зображень DESI проводилися для ідентифікації цілей процесу приладів для спектроскопії темної енергії (DESI). Ці дослідження включають унікальну комбінацію трьох проектів, які спостерігали за третиною нічного неба: The Inherited Dark Energy Camera Survey (DECaLS), яке спостерігалося за допомогою створеної Міністерством енергетики камери темної енергії (DECam) на Víctor M. Blanco 4- метровий телескоп Панамериканської обсерваторії Серро Тололо (CTIO) у Чилі; Mayall z-band Legacy Survey (MzLS), камерою Mosaic3 на 4-метровому телескопі Nicholas U. Mayall у Національній обсерваторії Кітт-Пік (KPNO); Огляд неба Пекін-Аризона (BASS) з камерою 90 Prime на 2,3-метровому телескопі Бока, який належить і управляється Університетом Арізони та розташований у KPNO. CTIO та KPNO є партнерськими програмами NSF NOIRLab.
2. Пегас V названий так тому, що це п’ята карликова галактика, відкрита в сузір’ї Пегаса. Відстань між Пегасом V і галактикою Андромеди на небі становить близько 18,5 градусів.

більше інформації

Це дослідження представлено в статті під назвою «Пегас V – нещодавно відкрита ультралегка карликова галактика на околиці Андромеди», яка буде опублікована в Щомісячні повідомлення Королівського астрономічного товариства.

Довідка: «Пегас V — нещодавно відкрита ультралегка карликова галактика на околиці Андромеди» Мішель Л. М. Коллінз, Емілі Джей Е. Чарльз, Девід Мартінес-Дельгадо, Маттео Монеллі, Нучін Крем, Джузеппе Донателло, Ерік Дж. Толлеруд і Вальтер Бухен , погоджено, Щомісячні повідомлення Королівського астрономічного товариства.
arXiv: 2204.09068

Команда складалася з Мішеля Л. М. Коллінза (Фізичний факультет Університету Суррея, Великобританія), Емілі Г. Е. Чарльз (Фізичного факультету Університету Суррею, Великобританія), Девіда Мартінеса-Дельгадо (Інститут астрофізики Андалусії, Іспанія), Маттео Монеллі ( Instituto). de Astrofísica de Canarias (IAC) та Universidad de La Laguna, Іспанія), Нушин Карім (факультет фізики, Університет Суррея, Великобританія), Джузеппе Донатьєлло (UAI – Unione Astrofili Italiani, Італія), Ерік Дж. Толлеруд ( Науковий інститут космічного телескопа, США), Волтер Бошін (Інститут астрофіки Канарських островів (IAC), Університет де Ла-Лагуна, Fundación G. Galilei – INAF (Telescopio Nazionale Galileo), Іспанія).