Kulové hvězdokupy pro slabé galaxie

Původ ultra-difúzních galaxií (UDG) představoval astronomům dlouhodobé tajemství. Nová pozorování několika z těchto slabých obrů pomocí Hubbleova kosmického dalekohledu nyní podporují jednu teorii.

Tento snímek Hubble 44, extrémně slabé galaxie, ukazuje, že je obklopen desítkami kompaktních objektů, které jsou pravděpodobně kulovité shluky.
van Dokkum et al. 2017

Tajemství slabé galaxie

HST obrázky Dragonfly 44 (nahoře) a DFX1 (dole). Pravý panel zobrazuje data s větším kontrastem a maskované rozšířené objekty.
van Dokkum et al. 2017

UDG - velké, extrémně slabé sféroidní objekty - byly poprvé objeveny v clusteru galaxií Panny zhruba před třemi desítkami let. Moderní schopnosti dalekohledu vedly v posledních letech k mnoha dalším objevům podobných slabých galaxií, což naznačuje, že jsou mnohem běžnějším jevem, než jsme si původně mysleli.

Přes mnoho pozorování, UDGs stále představují řadu nezodpovězených otázek. Hlavní mezi nimi: co jsou UDG? Proč jsou tyto objekty velikosti normálních galaxií, přesto jsou tak matné? Existují dva primární modely, které vysvětlují UDG:

  1. UDG byly původně malé galaxie, a proto jejich nízká svítivost. Přílivové interakce je pak nafoukly až do velikosti, kterou dnes pozorujeme.
  2. UDG jsou účinně „failed“ galaxie. Tvořily se stejným způsobem jako normální galaxie své velké velikosti, ale jejich hvězdná formace něco brzy zkrátila, což jim bránilo získat jas, který bychom očekávali u galaxií jejich velikosti.

Nyní skupina vědců vedená Pieterem van Dokkumem (Yale University) učinila s Hubbleem několik zajímavých pozorování, která jednomu z těchto modelů přisuzují váhu.

Globulars Galore

Koule pozorované v 16 UDG s klastry od Hubble. V pravém horním panelu jsou uvedeny identifikace galaxie. Levý horní panel ukazuje odvozený počet kulových hvězdokup v každé galaxii.
van Dokkum et al. 2017

Van Dokkum a spolupracovníci si pomocí Hubbleu zobrazili dva UDG: Dragonfly 44 a DFX1, oba umístěné v klastru galaxie Coma. Tyto slabé galaxie jsou hladké i protáhlé, bez zjevných nepravidelných rysů, spirálních ramen, oblastí vytvářejících hvězdy nebo jiných známek přílivových interakcí.

Nejvýraznějším rysem těchto galaxií je však to, že jsou obklopeny velkým počtem kompaktních objektů, které se zdají být kulovitými shluky. Z pozorování Van Dokkum a spolupracovníci odhadují, že Dragonfly 44 a DFX1 mají přibližně 74 a 62 kulových kulek, v tomto pořadí výrazně více, než je nízký počet očekávaný pro galaxie této jasnosti.

Vyzbrojeni těmito znalostmi se autoři vrátili a podívali se na archivní pozorování 14 dalších UDG umístěných také v kómatu. Zjistili, že tyto menší a slabší galaxie nepřijímají tolik globulárních shluků jako Dragonfly 44 a DFX1, ale více než polovina také vykazuje významné přetížení globulárních hvězd.

Důkaz selhání

Hlavní panel: vztah mezi počtem globulárních shluků a celkovou absolutní velikostí pro koma UDG (plné symboly) ve srovnání s normálními galaxiemi (otevřené symboly). Horní panel: vztah mezi skutečným poloměrem a absolutní velikostí. UDG jsou výrazně větší a mají více kulovitých shluků než normální galaxie se stejnou jasností.
van Dokkum et al. 2017

Obecně se zdá, že UDG mají více globulárních shluků než jiné galaxie se stejnou celkovou jasností, faktorem téměř 7. Tyto výsledky jsou v souladu se scénářem, ve kterém UDG jsou selhávajícími galaxiemi: pravděpodobně mají halo hmotu, aby vytvořily velké množství kulovitých shluků, ale byly uhaseny dříve, než vytvořily disk a vydutí. Protože formace hvězd nikdy nešla v UDG, jsou nyní mnohem slabší než jiné galaxie stejné velikosti.

Autoři naznačují, že dalším krokem je získání dynamických měření UDG, aby se určilo, zda tyto slabé galaxie skutečně mají halo hmotu navrženou jejich velkým počtem globulárních koulí. Budoucí pozorování nám bude i nadále pomáhat při určování původu těchto matných obrů.

Citace

Pieter van Dokkum et al. 2017 ApJL 844 L11. doi: 10, 3847 / 2041-8213 / aa7ca2

Související články v časopise

  • Disperze s vysokou hvězdnou rychlostí a ~ 100 globulárních shluků pro vážku vážky pro velmi difúzní galaxii 44 doi: 10, 3847 / 2041-8205 / 828/1 / L6
  • Průzkum blízkých galaxií vážka. ii. ultra-difúzní galaxie v blízkosti eliptické galaxie ngc 5485 doi: 10, 3847 / 1538-4357 / 833/2/168
  • Globulární shluky ukazují, že ultra-difúzní galaxie jsou trpaslíci doi: 10, 3847 / 0004-637X / 830/1/23
  • Ultra-difúzní a ultrakompaktní galaxie v klastru hraničních polí abell 2744 doi: 10, 3847 / 2041-8213 / aa667d
  • Bohatý globulární klastrový systém v vážce 17: jsou ultra-difúzní galaxie čistými hvězdnými halomi? doi: 10, 3847 / 2041-8205 / 822/2 / L31
  • Čtyřicet sedm mléčných způsobů, velmi rozptýlené galaxie v kómatu clusteru doi: 10.1088 / 2041-8205 / 798/2 / L45

Tento článek se původně objevil na webových stránkách AAS Nova.

Další informace o temných galaxiích najdete v těchto článcích:

Temné galaxie objevené v kómatu

Dark Galaxies Obtěžují klastr kóm