Globulární klastry svítí v galaxii postrádající temnou hmotu

Možná jste viděli poslední zprávy o NGC 1052 DF2, galaxii, o které se zjistilo, že má malou nebo žádnou temnou hmotu. Nová studie nyní zkoumá, co NGC 1052 DF2 : záhadná populace neobvykle velkých a světelných globulárních shluků.

Zakalená skvrna ve středu tohoto Hubbleova snímku je neobvyklá ultra-difúzní galaxie NGC 1052 DF2, galaxie, která nejvíce chybí, pokud ne všechny dark své tmavé hmoty.
NASA / ESA / P. van Dokkum (Yale University)

Neobvyklý trpaslík

Keck / LRIS spektra (vlevo a vpravo) a obrazy HST (uprostřed) 11 klastrů spojených s NGC 1052 DF2. Barevné obrázky jsou rozloženy na 1 1 .
van Dokkum et al. 2018

Ultra-difúzní galaxie NGC 1052 DF2, původně identifikovaná pomocí pole Dragonfly Telescope Array, zmátla astronomy od objevu, že její dynamická hmota určená pohyby globulárních hvězdokupovitých objektů v ní spatřených je v podstatě stejná jako jeho hvězdná hmota. Tato ekvivalence znamená, že galaxii podivně chybí temná hmota; horní hranice stanovená na jeho temné hmotě halo je 400krát menší než to, co bychom očekávali pro takovou trpasličí galaxii.

Tým, který tento objev vedl Pieter van Dokkum (Yale University), nyní navázal podrobným zobrazením Hubbleovým vesmírným teleskopem a Keckovou spektroskopií. Jejich cíl? Prozkoumejte objekty, které jim umožnily provádět měření dynamické hmotnosti: podivně jasné kulové hvězdokupy NGC 1052 DF2.

Co je s globulárními klastry?

Velikosti (kruhové poloměry poloměrů světla) vs. absolutní hodnoty pro kulové hvězdokupy v NGC1052 DF2 (černá) a Mléčná dráha (červená).
Přizpůsobeno od van Dokkum et al. 2018

Van Dokkum a spolupracovníci spektroskopicky potvrdili 11 kompaktních objektů spojených se slabou galaxií. Tyto objekty jsou ve svém vzhledu podobné kulovitým shlukům, ale vrchol jejich distribuce svítivosti je kompenzován faktorem čtyř od globulárních shluků jiných galaxií; tyto kulovité shluky jsou výrazně jasnější, než je typické.

Pomocí Hubbleova obrazu autoři určili, že globulární klastry NGC 1052CDF2 jsou více než dvakrát větší než kulové klastry Mléčné dráhy ve stejném rozmezí jasu. Jak je typické pro kulové hvězdokupy, jedná se o starou populaci (~ 9, 3 miliardy let) a chudou na kovy.

Přehodnocení teorií formace

Dlouhotrvající obraz galaxií úzce propojil staré, kovově chudé kulovité shluky s haldy temných hmot galaxií. Minulé studie zjistily, že poměr mezi celkovou hmotností globulárního klastru a celkovou hmotností galaxie (tj. Veškerá tmavá + baryonická hmota) drží pozoruhodně konstantní napříč galaxiemi - obvykle ~ 3 x 10 -5 . To vedlo vědce k přesvědčení, že vlastnosti halo hmoty temné hmoty mohou určovat tvorbu globulárních shluků.

Funkce jasu kompaktních objektů v NGC 1052 DF2. Červené a modré křivky ukazují funkce jasu globulárních shluků v Mléčné dráze a v typických ultra-rozptýlených galaxiích komatu. Globální klastry NGC 1052 – DF2 dosahují vrcholu při výrazně vyšší svítivosti.
Přizpůsobeno od van Dokkum et al. 2018

NGC 1052 – DF2, s hmotností globulárního klastru, která je> 3% hmotnosti galaxie (~ 1000násobek očekávaného poměru!), Vzdoruje tomuto obrázku. Tato neobvyklá galaxie tedy ukazuje, že obvyklý vztah mezi hmotou globulárního klastru a celkovou hmotností galaxie pravděpodobně není způsoben fundamentálním spojením mezi halo-temnou hmotou temné hmoty a tvorbou globulárního klastru. Van Dokkum a spolupracovníci místo toho naznačují, že tvorba globulárních klastrů může být nakonec procesem řízeným baryony.

Stejně jako u všech neočekávaných objevů v astronomii, musíme nyní určit, zda NGC 1052 – DF2 je prostě náhoda, nebo zda představuje novou třídu objektů, od nichž lze očekávat, že najdeme více. Ať tak či onak, tato neobvyklá galaxie nás nutí přehodnotit to, co víme o galaxiích a hvězdných uskupeních, které hostí.

Citace

Pieter van Dokkum a kol. 2018 ApJL 856 L30. doi: 10, 3847 / 2041-8213 / aab60b

Související články v časopise

  • Rozsáhlé globulární klastrové systémy spojené s ultrafialovými difuzními galaxiemi v klastru Coma doi: 10.3847 / 2041-8213 / aa7ca2
  • Disperze s vysokou hvězdnou rychlostí a 100 globulárních klastrů pro ultrifúzní galaxii Dragonfly 44 doi: 10, 3847 / 2041-8205 / 828/1 / L6
  • Bohatý globulární klastrový systém v Dragonfly 17: Jsou ultra-rozptýlené galaxie čisté hvězdné halo? doi: 10, 3847 / 2041-8205 / 822/2 / L31
  • Galaktické halloweenské temné hmoty a populace globulárních skupin. III. Rozšíření na Extreme Environments doi: 10, 3847 / 1538-4357 / 836/1/67
  • Spektroskopické potvrzení existence velkých difúzních galaxií v klastru kóm. Doi: 10.1088 / 2041-8205 / 804/1 / L26
  • Průzkum galaxií Dragonfly poblíž. II. Ultra-difuzní galaxie poblíž eliptické galaxie NGC 5485 doi: 10, 3847 / 1538-4357 / 833/2/168

Tento příspěvek se původně objevil na AAS Nova, kde jsou uvedeny nejdůležitější poznatky z časopisů americké astronomické společnosti.