Forskere fra SAO RAS fortsætter med at søge efter isolerede dværg sfæriske galakser • Marat Musin • Videnskabsnyheder om "Elementer" • Astrofysik, Videnskab i Rusland, Galakseudvikling, Astronomi

Forskere fra SAO RAS fortsætter med at søge efter isolerede dværg sfæriske galakser

Fig. 1. Typisk dværg sfæroid galakse. Fotoet fra news.slac.stanford.edu skildrer dverggalaksen åbnet i 1938 i konstellationen Pech (Fornax Dwarf) – en satellit på vores Melkevej

En gruppe af videnskabsfolk fra det særlige astrofysiske observatorium i Karachay-Cherkessia ved hjælp af SCORPIO-spektrografiet installeret i teleskopets hovedfokus observerede tre dværg sfæriske galakser uden for lokalgruppen og fastlagde deres hurtige og præcise position. Alle tre galakser har de samme radiale hastigheder som de nærliggende mere massive galakser, hvilket betyder, at de højst sandsynligt tilhører små grupper af galakser, dvs. de er ikke isolerede.

Det er ikke ofte nødvendigt at skrive en anmeldelse af værker på astrofysik udført i Rusland. Det er mere behageligt at fortælle om resultaterne af vores astronomer, som blev opnået ved det seks meter lange teleskop af det særlige astrofysiske observatorium for det russiske videnskabsakademi (SAO RAS) i Karachay-Cherkessia. Og selv om nyheder fra SAO ikke kommer hver dag, et ekstremt aktivt liv går på teleskopet, er observationsplanen planlagt dag til årets udgang.

Arbejdet i spørgsmålet i denne artikel blev startet for mere end 15 år siden, da der i 1998 blev opdaget to dværg sfæriske galakser (betegnet med dSph, kort for dværg sfæroid) i radioområdet og er ikke en del af den lokale gruppe af galakser. Siden da har der været meget få sådanne galakser, og endnu mere sjældent isolerede dSph-galakser, det vil sige dem, der ikke er en del af galakserne og ikke er gravitationelt forbundet med dem.

I 2010 valgte en af ​​forfatterne af artiklen, Valentina Efimovna Karachentseva, ni kandidater til isolerede galakser, herunder to, som hun havde åbnet hos sine kolleger (se VE Karachentseva et al., 2010) ifølge resultaterne af arbejdet med 2MASS-kataloget. supercluster og dets omgivelser). 2MASS er et overblik over hele himlen, lavet i det infrarøde spektrum. Det har en ikke meget god vinkelopløsning ifølge nutidens standarder, men det er fantastisk at finde udvidede, men dunkle objekter, som f.eks. Galakser som dSph.

punkt astronomer kalder objekter, som teleskopet ikke løser, viser dem i form af et punkt (mere præcist som en funktion af spredningen af ​​et punkt); alle andre objekter kaldes Længden af. Således vil selv en sfærisk symmetrisk galakse være en udvidet kilde, hvis den er tæt nok,og enhver spiralgalakse, der ligger fjernt fra os for flere megaparsecs, vil stadig være et punkt.

Fire udvalgte galakser er allerede blevet undersøgt af forfatterne tidligere, og to af dem viste sig at være isolerede. I en ny artikel sendt til tidsskriftet Astronomi & Astrofysik, tre yderligere galakser fra denne liste betragtes – KKH 65, KK 180 og KK 227 (figur 2). (De to bogstaver K i navnene på galakser stammer fra navne på deres opdagere – V. E. Karachentseva og I. D. Karachentseva.)

Fig. 2. Billeder af undersøgte galakser taget fra Sloan Digital Sky Survey; fra venstre mod højre: KKH 65, KK 180 og KK 227. Galakserne her er næppe synlige skyer, der besætter omkring en fjerdedel af hvert billede (og ikke usynlige punkter i centrum). Billede fra artiklen under drøftelse

Observationer blev udført ved anvendelse af et SCORPIO spektrografi installeret ved teleskopets hovedfokus. Forskere har bestemt den nøjagtige position og hastighed for alle tre galakser. I gennemsnit blev hver galakse observeret i 100 minutter – dette er en meget betydelig tid for jordbaserede teleskoper, men alligevel var det resulterende spektrum ret kedeligt (figur 3).

Fig. 3. Spektret for en af ​​de observerede galakser, KK 180, efter en times observation. Langs den vandrette akse forsinket bølgelængde. Styrken af ​​spektrallinjen detekteres af lysstyrke og bredde.Galaksen er meget svag, så der er meget støj i spektret, som skal fjernes før yderligere signalbehandling. Billede fra artiklen under drøftelse

Dværg sfæriske galakser er meget sjældne galakser, som dog udgør størstedelen af ​​de 55 galakser i vores lokale gruppe. Denne tilsyneladende paradoksale erklæring indeholder ikke modsætninger. De fleste af de hundredvis af millioner af kendte galakser består af milliarder stjerner, så de kan findes på store afstande (posten tilhører i dag EGSY8p7-galaksen, som er 13,4 milliarder lysår fra os).

Samtidig indeholder dværg sfæriske galakser (dSph) ikke mere end et par titusindvis af millioner af stjerner, der er sammenlignelige i størrelse med sfæriske stjerneklynger og er vanskelige at opdage, selvom de er tæt nok til os. I begyndelsen fører den lille masse af dSph-type galakser til det faktum, at tætheden af ​​stjerner i dem ikke er meget høj, og dette reducerer galaksenes lysstyrke endnu mere. Derudover er der ikke dannet nye stjerner i dem (se nedenfor for grundene til dette), og de, der fortsætter med at brænde, vil sandsynligvis være gule eller røde dværge, og disse er ikke de lyseste stjerner.Alt dette komplicerer søgen efter dSph galakser så meget, at indtil 2005 var kun ni galakser af denne type kendt.

Det skal bemærkes, at de trods sin beskedne størrelse stadig betragtes som galakser, ikke klynger, og der er et klart kriterium. Faktum er, at disse små svage galakser er placeret inde i det mørke stofs halo, mens stjerneklynger blev dannet under egen tyngdekraft alene, uden hjælp af mørk materie. Og for øvrigt er der blandt alle de typer af galakser, der er kendt for os, forholdet mellem mørkt materiale og stjernens masse i sådanne dværggalakser maksimalt.

Og der er omkring 40 sådanne interessante galakser i vores lokale gruppe, på trods af at der kun er omkring 15 ikke-dværggalakser, herunder vores Galaxy, den største Andromeda-galakse i klyngen og Triangle-galaksen. Kosmologiske simuleringer, der simulerer udviklingen af ​​galaksernes klynger (se for eksempel A. Klypin et al., 2014. MultiDark-simuleringer: forudsig mørkets historie).cirkaDet største antal dværggalakser i den lokale gruppe er op til tusind.

Faktum er, at en simpel lov næsten altid virker i universet: jo mere massiv en genstand, desto sjældnere forekommer det.F.eks. Er der færre blå supergiants end gule dværge, mens der er færre galakser med lysstyrker på titusinder af solceller end med lysstyrker på kun en milliard solceller. Derfor, hvis vi sætter vores galakse-gruppes simuleringsprogram i rigtige fysiske love (herunder gravitationsinteraktion med mørk materie) og simpelthen lancerer mange partikler der (dette er den såkaldte N-kropsimulering), så vil de bevæge sig og danne galakser i netop denne del: der er mange små galakser og et par større galakser (som vores eller Andromeda-galaksen). Disse simuleringer kan ikke tjene som et nøjagtigt bevis for noget på grund af ufuldkommenheden af ​​fysiske modeller, men hvis de pålideligt forudsiger mange egenskaber i vores univers (såsom galaksernes dannelse, fordelingen af ​​almindeligt og mørkt materiale, galaxens omdrejningshastighed omkring sin akse osv.), Så er det logisk antage, at overskuddet af dværg-sfæriske galakser, der opnås fra simuleringsresultaterne, også kan eksistere i virkeligheden og ikke være en simuleringsfejl.

Og hvis ja, så er dissedværge på grund af deres antal (og den samlede masse af disse galakser vil være ca. 5 gange større end vores galakse) påvirker kraftigt distributionen og rotationsdynamikken i vores Supercluster. Desuden er en del af egenskaberne af dSph-type galakser stadig et mysterium for os – i alle disse galakser er der ingen aktiv stjernedannelse og næsten ingen hydrogenreserver. Så de havde enten nogle ekstremt effektive mekanismer med ansvar for dannelsen af ​​stjerner (hvilket er usandsynligt), eller gassen blev gravitationsfanget af en anden galakse (figur 4).

Fig. 4. Flyvende forbi en galakse, kan en anden tage med sig en del af sine stjerner og gas, ændre galakseformen eller endda ødelægge den. Det er sådan, at tungere galakser ifølge vores ideer kan fratage dSph-galakser af hydrogen. Billeder fra annesastronomynews.com

Dette medfører en række konsekvenser: For eksempel skulle stjerner i sådanne galakser have været dannet på omtrent samme tid, og der bør være lille interstellært materiale, der gør det vanskeligt at observere. Alt dette gør sådanne genstande ekstremt interessante at udforske. Og selvfølgelig for at forstå mekanismerne for dannelse og udvikling af sådanne galakser skal vi sammenligne dem med de samme galakser, der findes uden for vores lokale gruppe.Det er disse galakser kaldet KKH65, KK180 og KK227, som blev studeret af vores astrofysikere.

KK227-spektret (fig. 5) viste sig at være yderst usædvanligt: ​​det viste en intens magnesiumlinie, som ikke er typisk for dværggalakser, og den blev også flyttet langt ind i det røde område. Det viste sig at himlen er temmelig overfyldt: gennem denne dværggalakse skinner en kvasar gennem, som tilfældigt endte på samme akse med den og med os. I det optiske område er det ret svagt og derfor i fig. 2 skelnes.

Fig. 5. en – billede af galaksen KK 227 i radiobåndet; cirkel cirklede gennem sin kvasar. b – Lysets spektrum kommer fra dette sted; synlig intens linje af magnesium. Billede fra artiklen under drøftelse

Spektrale observationer gjorde det muligt at fastslå galaksernes radiale hastigheder og dataene fra den åbne Sloan Digital Sky Survey (SDSS) – deres masser.

Den sidste fase af arbejdet var at afgøre, om disse galakser er isoleret eller de er tyngende forbundet med en mere massiv galakse. Sidstnævnte er mere sandsynligt fordi, som vi husker, er det så massive galakser, der burde være ansvarlige for at stjæle hydrogen fra dværg sfæriske galakser.

Resultaterne af undersøgelsen bekræfter generelt denne teori: Alle tre galakser har de samme radiale hastigheder som de nærliggende mere massive galakser, hvilket betyder, at de højst sandsynligt tilhører små grupper af galakser, der ikke ligger mere end 500 kiloparsec fra dem. Galaxy KK227 tilhører Big Lick-gruppen af ​​galakser, KK180 galaksen drejer sig sandsynligvis omkring UGC 8036, som ligger uden for Virgo supercluster (hvoraf vores lokale gruppe er en del), og KKH65 er en sandsynlig ledsager til NGC 3414 galaksen, som er en del af galakse gruppen Leo II.

Således er der indtil nu blevet syv 7 kandidater, der indtil nu er blevet undersøgt, og kun to af dem er egnede til rollen som isolerede dværg-sfæriske galakser, hvilket bekræfter den ekstraordinære sjældenhed af sådanne genstande (eller i det mindste deres usædvanlige kompleksitet).

Kilde: D. I. Makarov, M.E. Sharina, V. E. Karachentseva, I. D. Karachentsev. 6 meter teleskop af dværg sfæriske galakser med meget lav overflade lysstyrke // Artikel arkiveret med journalen Astronomi & Astrofysik.

Marat Musin


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: