Halo extins a detectat materia întunecată detectată în jurul vechii galaxii nano – „Prima semnătură a canibalismului galactic”

Potrivit descoperirilor, primele galaxii din univers au fost mai masive decât se credea anterior.

calea Lactee Este înconjurat de zeci de galaxii pitice despre care se crede că sunt moaștele primelor galaxii din univers. Printre cele mai primitive dintre aceste fosile galactice se numără Tucana II – o galaxie pitică ultra-slabă la aproximativ 50 kiloparsec sau 163.000 de ani lumină de Pământ.

Acum CU UNUL astrofizicienii au detectat stele pe marginea Tucana II, într-o configurație surprinzător de departe de centrul său, dar încă prinși de atracțiile gravitaționale ale minusculei galaxii. Aceasta este prima dovadă că Tucana II cuprinde un halou larg de materie întunecată lungă, ceea ce înseamnă că regiunea materiei legate de gravitație a fost de trei până la cinci ori mai masivă decât au calculat oamenii de știință. Această descoperire a stelelor îndepărtate dintr-o galaxie pitică antică sugerează că primele galaxii din univers au fost, de asemenea, mai răspândite și mai masive decât se credea anterior.

“Tucana II are mult mai multă masă decât am crezut, pentru a conecta acele stele care sunt atât de departe”, spune studentul absolvent al MIT, Anirudh Chiti. „Aceasta înseamnă că primele galaxii ale altor relicve au și ele aceste tipuri de halouri extinse.”

Cercetătorii au stabilit, de asemenea, că stelele din suburbiile Tucana II sunt mai primitive decât stelele din miezul galaxiei. Aceasta este prima dovadă a acestui dezechilibru stelar într-o galaxie pitică ultrafaintă.

Configurația unică sugerează că ar fi putut fi produsul uneia dintre primele fuziuni ale universului galaxiei antice, între două galaxii pentru copii – una puțin mai puțin primitivă decât cealaltă.

„Este posibil să vedem prima semnătură a canibalismului galactic”, spune Anna Frebel, profesor asociat de fizică la MIT’s Silverman Family Career Development. „Poate că o galaxie și-ar fi mâncat vecinii puțin mai puțin și puțin, apoi ar fi aruncat toate stelele afară”.

Frebel, Chiti și colegii lor au publicat rezultatele astăzi Astronomia naturii.

Nu chiar galaxii

Tucana II este una dintre cele mai primitive galaxii pitice cunoscute, pe baza conținutului de metal al stelelor sale. Este posibil ca stelele cu conținut scăzut de metal să se formeze foarte devreme, când universul încă nu a produs elemente grele. În cazul lui Tucana II, astronomii identificaseră anterior câteva stele în jurul nucleului galaxiei, cu un conținut metalic atât de redus încât galaxia era considerată a fi cea mai primitivă din punct de vedere chimic dintre cele mai populare galaxii pitice ultra-subțiri.

Chiti și Frebel s-au întrebat dacă galaxia veche ar putea deține alte stele, chiar dacă ar putea arunca lumină asupra formării primelor galaxii din univers. Pentru a testa această idee, au obținut observații despre Tucana II folosind telescopul SkyMapper, un telescop optic australian, care are o vedere largă a cerului sudic.

Echipa a folosit un filtru de imagistică în telescop pentru a detecta stele primitive fără metal dincolo de miezul galaxiei. Echipa a dezvoltat un algoritm dezvoltat de Chiti folosind date filtrate pentru a selecta în mod eficient stele cu conținut scăzut de metal, inclusiv stele identificate anterior în centru și nouă stele noi mai departe de nucleul galactic.

„Analiza Ani arată o legătură cinematografică, conform căreia aceste stele îndepărtate se mișcă în pas cu stelele interioare, precum apele de scăldat care curg pe râu”, a adăugat Frebel.

Rezultatele sugerează că Tucana II trebuie să aibă un halou lung de materie întunecată, care este de trei până la cinci ori mai masiv decât se credea anterior, pentru a menține retenția gravitațională la aceste stele îndepărtate. Materia întunecată este un tip ipotetic de materie despre care se crede că reprezintă mai mult de 85% din univers. Se crede că toate galaxiile sunt ținute împreună de o concentrație locală de materie întunecată sau halouri.

„Fără materie întunecată, galaxiile ar zbura”, a spus Chiti. el spune. „[Dark matter] este o componentă crucială în realizarea și menținerea galaxiei laolaltă ”.

Rezultatele grupului sunt primele dovezi că o galaxie pitică ultra-subțire poate prelua un halou lung de materie întunecată.

„Acest lucru înseamnă probabil că primele galaxii s-au format în halouri întunecate mult mai mari decât se credea anterior”, spune Frebel. „Am crezut că primele galaxii sunt cele mai mici și mai mici galaxii. Dar poate că pot fi de câteva ori mai mari decât am crezut și, la urma urmei, nu sunt atât de mici ”.

„Istoria canibalului”

Chiti și Frebel au urmărit rezultatele inițiale cu observații despre Tucana II luate de Telescopii Magellan din Chile. Cu Magellan, grupul s-a concentrat asupra stelelor metalice joase din galaxie pentru a realiza metalizarea lor relativă și a constatat că stelele exterioare erau de trei ori mai sărace și, prin urmare, mai primitive decât cele din centru.

„Este pentru prima dată când vedem ceva care arată ca o diferență chimică între stelele interioare și exterioare ale unei galaxii antice”, spune Chiti.

Cea mai probabilă explicație pentru dezechilibru poate fi fuziunea galactică timpurie, unde o mică galaxie – probabil printre primele generații de galaxii care s-au format în univers – a înghițit o altă galaxie din apropiere. Acest canibalism galactic are loc în mod constant în tot universul astăzi, dar nu era clar dacă primele galaxii erau similare.

„Tucana II va fi mâncată în cele din urmă de Calea Lactee, fără milă”, spune Frebel. „Și este evident că această galaxie antică ar putea avea propria sa istorie canibalistică”.

Grupul intenționează să observe alte galaxii pitice ultra-slabe în jurul Căii Lactee, sperând să găsească stele mai vechi, mai îndepărtate.

„Există, probabil, mai multe sisteme, poate toate, care au aceste stele intermitente în exterior”, spune Frebel.

Referință: 1 februarie 2021, Astronomia naturii.

Această cercetare a contribuit într-o oarecare măsură NASA și Fundația Națională pentru Științe.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Modelul demonstrează similitudini în modul în care studiază oamenii și insectele

Modelul de calcul demonstrează similaritatea în cunoașterea împrejurimilor oamenilor și insectelor. Potrivit unui nou studiu de la Universitatea din Sussex, care arată cum oamenii pot...

Cum am creat „furtuna perfectă” pentru evoluția și transmiterea bolilor infecțioase, cum ar fi COVID-19

Potrivit unui cercetător de la Universitatea din Anglia de Est, în majoritatea modurilor noastre, „furtuna perfectă” a fost creată pentru evoluția și transmiterea bolilor...

„Adezivul molecular” crește eficiența și face ca celulele solare perovskite să devină mult mai fiabile în timp

Cercetătorii au folosit „adeziv molecular” auto-asamblat monostrat pentru a consolida interfețele din celulele solare perovskite pentru a le face mai eficiente, stabile și fiabile....

Pastele plate sunt atât de avansate încât se formează în morfuri atunci când sunt fierte

Laboratorul CMU gestionează producția de paste, care își schimbă forma pe măsură ce gătește. Credit: Universitatea Carnegie Mellon Pastele plate ambalate creează ambalare, transport...

Oamenii de știință ai undelor gravitaționale Excelentă nouă metodă de rafinare a constantei Hubble – expansiunea și vârsta universului

O ilustrare a artistului unei perechi unificate de stele neutronice. Credit: Carl Knox, Universitatea OzGrav-Swinburne O echipă de oameni de știință internaționali, condusă de...

Newsletter

Subscribe to stay updated.