Hubbleův pohled na malé modré tečky

Nedávný objev nového typu malé, hvězdotvorné galaxie je nejnovější v zoo detekce, která vrhá světlo na náš ranný vesmír. Co se můžeme naučit z jedinečných „modrých teček“, které se nacházejí v archivních datech Hubble?

Čtyři ze šesti Hubbleových hraničních polí. Regiony zobrazované paralelně s těmito shluky byly použity k hledání nového typu galaxie, nazvané „malé modré tečky“.
NASA

Hrách, bobule a tečky

Galaxie zeleného hrachu identifikované občanskými vědci v zoo Galaxy Zoo.
Richard Nowell Carolin Cardamone

S tím, jak se možnosti dalekohledu zlepšují a vyvíjíme stále hlouběji rozsáhlé průzkumy našeho vesmíru, stále se dozvídáme o malých, vzdálených galaxiích. V posledních letech zvyšující se citlivost nejprve umožnila detekci „zeleného hrachu“ světelného, ​​kompaktního, nízkého objemu (<10 miliard solárních hmot; porovnejte to se solárií Mléčné dráhy ~ 1 bilion) masy!) galaxie s vysokou mírou formování hvězd.

Nedlouho poté jsme objevili galaxie, které vytvářejí hvězdy podobně rychle, ale jsou ještě menší - pouze ~ 3 ~ 30 milionů slunečních hmot, které pokrývají méně než ~ 3 000 světelných let. Tyto malé elektrárny byly pro svoji výraznou barvu označovány jako „borůvky“.

Nyní vědci Debra a Bruce Elmegreen (z oddělení Vassar College a IBM Research Division) hlásí objev galaxií, které mají ještě vyšší rychlost formování hvězd a ještě nižší hmotnosti: „malé modré tečky“.

Zkoumání malých hvězdných továren

Elmegreens objevil tyto jedinečné galaxie prozkoumáním archivních Hubbleových dat. Data Hubble Frontier Fields se skládají z hlubokých obrazů šesti vzdálených shluků galaxií a paralelních polí vedle nich. Právě v archivních datech pro dva paralelní pole Frontier Field, pro klastry Abell 2744 a MAS J0416.1-2403, si autoři všimli několika galaxií, které vynikají jako malé, jasné, modré objekty, které jsou téměř bodovými zdroji.

Nahoru: několik příkladů malých modrých teček, které byly nedávno identifikovány ve dvou paralelách Hubble Frontier Field Parallels. Spodní: skládané obrázky pro tři různé skupiny malých modrých teček.
Elmegreen & Elmegreen 2017

Autoři provedli prohledávání pomocí dvou paralelních polí Frontier Field a objevili celkem 55 malých modrých teček s hmotností přesahující 10 5, 8 - 10 7, 4, měrnou rychlost vzniku hvězd> 10 - 7, 4 a redshifts 0, 5 < z <5, 4.

Při zkoumání těchto malých modrých teček Elmegreens zjistí, že velikosti galaxií mají sklon být jen několik set světelných let. Jsou ovládáni plynem; plyn v současné době převažuje nad hvězdami v těchto galaxiích možná pětkrát. Na základě neuvěřitelně vysokých specifických rychlostí formování hvězd pozorovaných v těchto malých modrých tečkách se zdálo, že pro ně vytvořily všechny své hvězdy v posledních 1% věku vesmíru.

Původ globulí?


Log-log graf rychlosti tvorby hvězd ve srovnání s hmotou pro tři hlavní skupiny malých modrých teček (červené, zelené a modré značky), čtvrtá skupina kandidátů s různými vlastnostmi (hnědé značky) a dříve objevené lokální borůvkové galaxie. Zdá se, že tři hlavní skupiny malých modrých teček jsou nízkohmotnými analogy borůvek.
Elmegreen & Elmegreen 2017

Je zajímavé, že tato rychlá formace hvězd může být klíčem k zodpovězení dlouhodobé otázky: Odkud pocházejí kulové hvězdokupy? Elmegreens navrhují, aby malé modré tečky mohly být ve skutečnosti vysvětlením původu těchto obíhajících, sférických hvězdokup s nízkým obsahem kovů.

Autoři demonstrují, že pokud by současné rychlosti tvorby hvězd pozorované v malých modrých tečkách měly přetrvávat dalších ~ 50 Myr, než by zpětná vazba nebo vyčerpání plynu zastavilo produkci hvězd, malé modré tečky by mohly tvořit dostatek hvězd pro vytvoření shluků zhruba milionu solárních hmot - který je dostatečně velký, aby vysvětlil globulární shluky, které pozorujeme dnes.

Pokud by malé modré tečky v minulosti rychle vytvořily takové hvězdokupy, mohly by se shluky později absorbovat do halos dnešních spirálních a eliptických galaxií, které se nám jevily jako kulovité shluky s nízkou metalicitou, které dnes obíhají kolem velkých galaxií.

Citace

Debra Meloy Elmegreen a Bruce G. Elmegreen 2017 ApJL 851 L44. doi: 10, 3847 / 2041-8213 / aaa0ce

Související články v časopise

  • Husté disky v hraničních polích Hubble Space Telescope doi: 10.3847 / 1538-4357 / aa88d4
  • Blueberry Galaxies: The Lowest Mass Young Starbursts doi: 10, 3847 / 1538-4357 / aa8809
  • Hvězdná formace hlavní sekvence v hraničních polích Hubbleova kosmického dalekohledu doi: 10.3847 / 1538-4357 / aa8874
  • Soudržná studie emisních linek z širokopásmové fotometrie: specifické rychlosti formování hvězd a poměr [O iii] / Hp při 3> z > 6 doi: 10, 3847 / 0004-637X / 821/2/122
  • Studie klastrových komplexů s vysokým rozlišením v čočkové spirále při Redshift 1.5: Omezení pro tvorbu boulí a vývoj disků doi: 10.1088 / 0004-637X / 766/2/105
  • Jednoduchá technika pro předpovídání vývoje Galaxy Evolution s vysokým redshiftem doi: 10, 1088 / 0004-637X / 799/1/32

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