Ομάδα αστρονόμων ανακάλυψε γαλαξία που δεν θα έπρεπε να υπάρχει

Μια ομάδα αστρονόμων, με επικεφαλής τον βοηθό ερευνητή του Πανεπιστημίου της Αριζόνα Tim Carleton, ανακάλυψε έναν νάνο γαλαξία o οποίος εμφανίστηκε στην απεικόνιση του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb παρόλο που δεν ήταν ο πρωταρχικός στόχος της παρατήρησης των επιστημόνων.

Οι γαλαξίες συνδέονται μεταξύ τους με τη βαρύτητα και αποτελούνται από αστέρια και πλανήτες, με τεράστια σύννεφα σκόνης και αερίου καθώς και σκοτεινής ύλης. Οι νάνοι γαλαξίες είναι εξ ορισμού μικροί με χαμηλή φωτεινότητα. Έχουν λιγότερα από 100 εκατομμύρια αστέρια, ενώ ο Γαλαξίας μας, για παράδειγμα, έχει σχεδόν 200 δισεκατομμύρια αστέρια.

Πρόσφατες παρατηρήσεις νάνων γαλαξιών υποδηλώνουν ότι η κατανόησή μας για τον πληθυσμό των νάνων γαλαξιών μπορεί να είναι ελλιπής.

Σε μια πρόσφατα δημοσιευμένη μελέτη, ο Carleton και η ομάδα του εξέτασαν αρχικά μία ομάδα γαλαξιών ως μέρος του έργου «JWST Prime Extragalactic Areas for Reionization and Lensing Science (PEARLS)». Ο νάνος γαλαξίας, PEARLSDG, έτυχε να εμφανίζεται σε μερικές από τις απεικονίσεις του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb της ομάδας. Τα αποτελέσματα της μελέτης τους έχουν δημοσιευθεί στο Astrophysical Journal Letters.

Το PEARLSDG δεν είχε τα χαρακτηριστικά ενός νάνου γαλαξία που θα περίμενε να δει κανείς. Δεν αλληλοεπιδρά με έναν κοντινό γαλαξία, αλλά παράλληλα δεν σχηματίζει νέα αστέρια. Όπως αποδεικνύεται, είναι μια ενδιαφέρουσα περίπτωση ενός απομονωμένου γαλαξία.

«Αυτοί οι τύποι απομονωμένων γαλαξιών νάνων δεν έχουν παρατηρηθεί ουσιαστικά, εκτός από ελάχιστες περιπτώσεις. Δεν αναμένεται πραγματικά να υπάρχουν, δεδομένης της τρέχουσας κατανόησης της εξέλιξης των γαλαξιών, οπότε το γεγονός ότι βλέπουμε αυτό το αντικείμενο μας βοηθά να βελτιώσουμε τις θεωρίες μας για το σχηματισμό γαλαξιών», δήλωσε ο Carleton. «Γενικά, οι νάνοι γαλαξίες που είναι εκεί έξω από μόνοι τους συνεχίζουν να σχηματίζουν νέα αστέρια».

Μέχρι τώρα, η κατανόηση των αστρονόμων για την εξέλιξη των γαλαξιών υποδεικνύει ότι ένας απομονωμένος γαλαξίας θα συνέχιζε να σχηματίζει νεαρά αστέρια ή θα αλληλεπιδρούσε με έναν πιο ογκώδη συνοδό γαλαξία. Αυτή η θεωρία δεν ισχύει για το PEARLSDG, το οποίο παρουσιάζεται ως ένας παλιός αστρικός πληθυσμός, που δεν σχηματίζει νέα αστέρια.

Έκπληξη αποτέλεσε ακόμα για τους επιστήμονες πως στις απεικονίσεις της ομάδας παρατηρούνται μεμονωμένα αστέρια τα οποία είναι φωτεινότερα σε μήκη κύματος JWST. Πρόκειται μάλιστα για έναν από τους πιο απομακρυσμένους γαλαξίες που μπορούμε να παρατηρήσουμε με τόση λεπτομέρεια. Η φωτεινότητα αυτών των αστεριών επιτρέπει στους αστρονόμους να είναι σε θέση να μετρήσουν την απόστασή του η οποία είναι στα 98 εκατομμύρια έτη φωτός.

Top: the JWST of the PEARLSDG galaxy (blue = F090W + F150W, green = F200W + 0.5 × F277W, red = 0.5 × F277W+F356W+F444W). Bottom: DECALS grz image of the sky immediately surrounding PEARLSDG. Both images are aligned such that north is up and east is left. PEARLSDG is identified with the cyan box, and the green squares show the area covered by NIRCam imaging. Also shown are two of the closest (in-projection) nearby massive galaxies (identified in red circles). Credit: The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI: 10.3847/2041-8213/ad1b56

Για τη μελέτη αυτή, ο Carleton – ο οποίος είναι βοηθός ερευνητής στο Beus Center for Cosmic Foundations στη Σχολή Εξερεύνησης της Γης και του Διαστήματος στο ASU – και η ομάδα του χρησιμοποίησαν ένα ευρύ φάσμα δεδομένων.

Αυτό περιλαμβάνει δεδομένα απεικόνισης από την κάμερα εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας (NIRCam) του JWST, φασματοσκοπικά δεδομένα από τον οπτικό φασματογράφο DeVeney στο τηλεσκόπιο Lowell Discovery στο Φλάγκσταφ της Αριζόνα, αρχειακή απεικόνιση από τα διαστημικά τηλεσκόπια Galex και Spitzer της NASA και επίγεια απεικόνιση από το Sloan Digital Sky Survey και το Dark Energy Camera Legacy Survey.

Το NIRCam του JWST έχει πολύ υψηλή γωνιακή ανάλυση και ευαισθησία, επιτρέποντας στην ομάδα να αναγνωρίσει μεμονωμένα αστέρια σε αυτόν τον μακρινό γαλαξία. Ακριβώς όπως τα μεμονωμένα κύτταρα που έρχονται στο επίκεντρο κάτω από ένα μικροσκόπιο, αυτές οι παρατηρήσεις έφεραν τα συστατικά του PEARLSDG στο «μικροσκόπιο» των αστρονόμων. Όλα τα δεδομένα αρχειακής απεικόνισης, που παρατηρήθηκαν σε υπεριώδη, οπτικά και υπέρυθρα μήκη κύματος, συγκεντρώθηκαν για να μελετήσουν το χρώμα του PEARLSDG.

Τα νεοσύστατα αστέρια έχουν μια συγκεκριμένη «χρωματική υπογραφή», οπότε η απουσία μιας τέτοιας υπογραφής χρησιμοποιήθηκε για να δείξει ότι το PEARLSDG δεν σχημάτιζε νέα αστέρια.

Αυτή η ανακάλυψη αλλάζει την κατανόηση των αστρονόμων για το πώς σχηματίζονται και εξελίσσονται οι γαλαξίες. Υποδηλώνει την πιθανότητα ότι πολλοί απομονωμένοι γαλαξίες περιμένουν να ταυτοποιηθούν.

 

 

Scroll to Top