Insolita galassia fossile scoperta alla periferia di Andromeda – potrebbe rivelare la storia dell’universo

Un’insolita galassia nana estremamente debole è stata scoperta ai margini della Galassia di Andromeda con l’aiuto di diverse strutture NOIRLab di NSF. La galassia, chiamata Pegasus V, fu scoperta per la prima volta nell’ambito di una ricerca sistematica di nani di Andromeda coordinata da David Martinez-Delgado dell’Instituto de Astrofísica de Andalucía, in Spagna, quando l’astronomo dilettante Giuseppe Donatello scoprì una strana “macchia” nei dati in[{” 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.

Le deboli stelle in Pegasus V sono state rilevate in un follow-up più approfondito dagli astronomi utilizzando il più grande Gemini North Telescope, telescopio da 8,1 metri con lo strumento GMOS, confermando che si tratta di una galassia nana molto debole alla periferia della Galassia di Andromeda. Il Gemini North alle Hawaii è la metà del Gemini International Observatory.

Le osservazioni con i Gemelli hanno mostrato che la galassia sembra essere estremamente carente di elementi più pesanti rispetto a galassie nane simili, il che significa che è molto antica e probabilmente una delle prime galassie fossili nell’universo.

“Abbiamo trovato una galassia molto debole le cui stelle si sono formate molto presto nella storia dell’universo”, ha commentato Michelle Collins, un’astronoma dell’Università del Surrey, nel Regno Unito e autrice principale del documento che annuncia la scoperta. “Questa scoperta rappresenta la prima volta che una galassia con questa debole luce è stata trovata intorno alla galassia di Andromeda utilizzando un’indagine astronomica che non è stata progettata specificamente per questo compito”.

Una galassia nana estremamente debole è stata scoperta ai margini esterni della Galassia di Andromeda grazie agli occhi acuti di un astronomo dilettante che esamina i dati d’archivio della Dark Energy Camera del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti sul telescopio da 4 metri Víctor M. Blanco al Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO) ed elaborati dal Community and Data Science Center (CSDC). Il follow-up di astronomi professionisti che utilizzano il Gemini International Observatory ha rivelato che la galassia nana – Pegasus V – contiene pochissimi elementi più pesanti ed è probabile che sia un fossile delle prime galassie. Tutte e tre le strutture coinvolte sono i programmi NOIRLab di NSF. Credito: Gemini International Observatory/NOIRLab/NSF/AURA, Riconoscimento: Elaborazione delle immagini: TA Rector (Università dell’Alaska Anchorage/NOIRLab di NSF), M. Zamani (NOIRLab di NSF) e D. de Martin (NOIRLab di NSF)

Le deboli galassie sono tra i fossili delle prime galassie che si sono formate e questi resti galattici contengono indizi sulla formazione delle prime stelle. Mentre gli astronomi ipotizzano che l’universo brulichi di deboli galassie come Pegasus V,^[2] Non hanno ancora scoperto cosa prevedono le loro teorie. Se ci sono davvero meno galassie deboli del previsto, significa che c’è un serio problema con gli astronomi che comprendono la cosmologia e materia oscura.

Pertanto, scoprire esempi di queste deboli galassie è uno sforzo importante, ma anche impegnativo. Parte della sfida è che queste deboli galassie sono estremamente difficili da vedere, apparendo solo come poche stelle sparse nascoste in enormi immagini del cielo.

“Il problema con queste galassie molto deboli è che contengono così poche stelle luminose che normalmente le usiamo per identificare e misurare le loro distanze”, ha spiegato Emily Charles, una studentessa di dottorato presso l’Università del Surrey che è stata anche coinvolta nello studio. . “Lo specchio di 8,1 metri di Gemini ci ha permesso di trovare deboli vecchie stelle, consentendoci di misurare la distanza da Pegasus V e determinare che il numero di stelle lì è molto vecchio”.

La forte concentrazione di stelle antiche che il team ha trovato in Pegasus V indica che l’oggetto è probabilmente un fossile delle prime galassie. Se confrontato con altre galassie più deboli intorno ad Andromeda, Pegasus V appare unicamente vecchio e privo di minerali, indicando che la sua formazione stellare si è effettivamente interrotta molto presto.

“Speriamo che ulteriori studi sulle proprietà chimiche di Pegasus V forniscano indizi sui primi periodi di formazione stellare nell’universo”, ha concluso Collins. “Questa minuscola galassia fossile dell’universo primordiale potrebbe aiutarci a capire come si sono formate le galassie e se la nostra comprensione della materia oscura è corretta”.

“Il telescopio Gemini North, disponibile pubblicamente, offre una gamma di funzionalità per gli astronomi di comunità”, ha affermato Martin Steele, Gemini Program Officer presso la National Science Foundation. “In questo caso, Gemini ha supportato questo team internazionale per confermare l’esistenza della galassia nana, collegandola fisicamente alla galassia di Andromeda e identificando la natura carente di minerali dei suoi sofisticati ammassi stellari”.

Le prossime strutture astronomiche dovrebbero fare più luce sulle deboli galassie. Pegasus V è stato testimone di un periodo nella storia dell’universo noto come reionizzazione e presto verranno osservati altri oggetti risalenti a questo periodo. Telescopio spaziale James Webb della NASA. Gli astronomi sperano anche di scoprire altre deboli galassie in futuro usando il Vera C. Rubin Observatory, un programma di NSF NOIRLab. L’Osservatorio Rubin condurrà un’indagine decennale senza precedenti del cielo ottico chiamata indagine Legacy of Space and Time (LSST).

Appunti

1. Sono state eseguite indagini di imaging DESI antiche per identificare i bersagli del processo della strumentazione spettroscopica a energia oscura (DESI). Queste indagini includono una combinazione unica di tre progetti che hanno monitorato un terzo del cielo notturno: The Inherited Dark Energy Camera Survey (DECaLS), osservato dalla Dark Energy Camera (DECam) costruita dal Dipartimento dell’Energia sul Víctor M. Blanco 4- telescopio metro presso l’Osservatorio Panamericano Cerro Tololo (CTIO) in Cile; Mayall z-band Legacy Survey (MzLS), dalla fotocamera Mosaic3 sul telescopio da 4 metri Nicholas U. Mayall al Kitt Peak National Observatory (KPNO); Il Beijing-Arizona Sky Survey (BASS) con la 90 Prime Camera sul telescopio Bock da 2,3 metri, che è di proprietà e gestito dall’Università dell’Arizona e si trova a KPNO. CTIO e KPNO sono programmi di affiliazione di NSF NOIRLab.
2. Pegasus V è così chiamato perché è la quinta galassia nana scoperta nella costellazione del Pegaso. La distanza tra Pegasus V e la galassia di Andromeda nel cielo è di circa 18,5 gradi.

maggiori informazioni

Questa ricerca è presentata in un articolo intitolato “Pegasus V – una galassia nana ultraleggera scoperta di recente nella periferia di Andromeda” che apparirà in Avvisi mensili della Royal Astronomical Society.

Riferimento: “Pegasus V – una galassia nana ultraleggera scoperta di recente nella periferia di Andromeda” Di Michelle L.M. Collins, Emily J.E. Charles, David Martinez-Delgado, Matteo Monelli, Nuchin Creme, Giuseppe Donatello, Eric J. Tollerud e Walter Buchen , Concordato, Avvisi mensili della Royal Astronomical Society.
arXiv: 2204.09068

Il team era composto da Michel LM Collins (Dipartimento di Fisica, Università del Surrey, Regno Unito), Emily GE Charles (Dipartimento di Fisica, Università del Surrey, Regno Unito), David Martinez-Delgado (Instituto Astrophysica dell’Andalusia, Spagna), Matteo Monelli ( Instituto). de Astrofísica de Canarias (IAC) e Universidad de La Laguna, Spagna), Noushin Karim (Dipartimento di Fisica, University of Surrey, UK), Giuseppe Donatiello (UAI – Unione Astrofili Italiani, Italia), Erik J. Tollerud ( Space Telescope Science Institute, USA), Walter Boschin (Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), Universidad de La Laguna, Fundación G. Galilei – INAF (Telescopio Nazionale Galileo), Spagna).