Kleine, ‘fossiele’ begeleider ontdekt bij het Andromedastelsel

[univers]

NSF's NOIRLab-faciliteiten onthullen een overblijfsel van de vroegste sterrenstelsels


Het ultrazwakke dwergstelsel Pegasus V (omcirkeld)

Aan de buitenste rand van het Andromedastelsel is een ongebruikelijk ultrazwak dwergstelsel ontdekt dankzij de scherpe ogen van een amateurastronoom die archiefgegevens bestudeerde die zijn verwerkt door het Community Science and Data Center van NSF NOIRLab. Follow-up door professionele astronomen met behulp van het International Gemini Observatory, een programma van NSF's NOIRLab, onthulde dat het dwergstelsel - Pegasus V - zeer weinig zwaardere elementen bevat en waarschijnlijk een fossiel van de eerste sterrenstelsels is.

Met behulp van verschillende faciliteiten van NSF 's NOIRLab is een ongebruikelijk ultrazwak dwergstelsel ontdekt aan de rand van het Andromedastelsel . Het sterrenstelsel, Pegasus V genaamd, werd voor het eerst ontdekt als onderdeel van een systematische zoektocht naar Andromeda-dwergen, gecoördineerd door David Martinez-Delgado van het Instituto de Astrofísica de Andalucía, Spanje, toen amateurastronoom Giuseppe Donatiello een interessante 'vlek' vond in gegevens in een DESI Legacy Imaging Surveys afbeelding [1] . De opname is gemaakt met de door het Amerikaanse Department of Energy vervaardigde Dark Energy Camera op de Víctor M. Blanco 4-meter Telescope van Cerro Tololo Inter-American Observatory ( CTIO). De gegevens werden verwerkt via de Community Pipeline die wordt beheerd door NOIRLab 's Community Science and Data Center ( CSDC ).

Vervolgobservaties door astronomen met behulp van de grotere, 8,1-meter Gemini North - telescoop met het GMOS- instrument, onthulden zwakke sterren in Pegasus V, wat bevestigt dat het een ultrazwak dwergstelsel is aan de rand van de Andromeda Galaxy. Gemini North in Hawaï is de helft van het International Gemini Observatory .

De waarnemingen met Gemini onthulden dat het sterrenstelsel een extreem tekort lijkt te hebben aan zwaardere elementen in vergelijking met vergelijkbare dwergstelsels, wat betekent dat het erg oud is en waarschijnlijk een fossiel is van de eerste sterrenstelsels in het heelal.

"We hebben een extreem zwak sterrenstelsel gevonden waarvan de sterren al heel vroeg in de geschiedenis van het heelal zijn gevormd", zegt Michelle Collins, een astronoom aan de Universiteit van Surrey, VK en hoofdauteur van het artikel waarin deze ontdekking wordt aangekondigd. "Deze ontdekking is de eerste keer dat een sterrenstelsel zo zwak is gevonden rond het Andromedastelsel met behulp van een astronomisch onderzoek dat niet specifiek voor de taak was ontworpen.

De zwakste sterrenstelsels worden beschouwd als fossielen van de allereerste sterrenstelsels die zich hebben gevormd, en deze galactische relikwieën bevatten aanwijzingen over de vorming van de vroegste sterren. Hoewel astronomen verwachten dat het heelal wemelt van zwakke sterrenstelsels zoals Pegasus V [2] , hebben ze er nog lang niet zoveel ontdekt als hun theorieën voorspellen. Als er werkelijk minder zwakke sterrenstelsels zijn dan voorspeld, zou dit een serieus probleem betekenen voor het begrip van astronomen van kosmologie en donkere materie.

Het ontdekken van voorbeelden van deze zwakke sterrenstelsels is daarom een ​​belangrijke, maar ook moeilijke onderneming. Een deel van de uitdaging is dat deze zwakke sterrenstelsels buitengewoon lastig te zien zijn, omdat ze verschijnen als slechts een paar dunne sterren verborgen in uitgestrekte beelden van de lucht.

" Het probleem met deze extreem zwakke sterrenstelsels is dat ze maar heel weinig van de heldere sterren hebben die we gewoonlijk gebruiken om ze te identificeren en hun afstanden te meten", legt Emily Charles uit, een promovendus aan de Universiteit van Surrey die ook betrokken was bij het onderzoek. . "Gemini's 8,1 meter lange spiegel stelde ons in staat om vage, oude sterren te vinden, waardoor we zowel de afstand tot Pegasus V konden meten als vaststellen dat de stellaire populatie extreem oud is."

De sterke concentratie van oude sterren die het team in Pegasus V vond, suggereert dat het object waarschijnlijk een fossiel is van de eerste sterrenstelsels. In vergelijking met de andere zwakke sterrenstelsels rond Andromeda, lijkt Pegasus V uniek oud en metaalarm, wat aangeeft dat zijn stervorming inderdaad heel vroeg stopte.

"We hopen dat verdere studie van de chemische eigenschappen van Pegasus V aanwijzingen zal geven over de vroegste perioden van stervorming in het heelal", concludeerde Collins. "Dit kleine fossiele sterrenstelsel uit het vroege heelal kan ons helpen begrijpen hoe sterrenstelsels ontstaan ​​en of ons begrip van donkere materie correct is."

"De voor het publiek toegankelijke Gemini North-telescoop biedt gemeenschapsastronomen een scala aan mogelijkheden", zegt Martin Still, Gemini Program Officer bij de National Science Foundation. “In dit geval ondersteunde Gemini dit internationale team om de aanwezigheid van het dwergstelsel te bevestigen, het fysiek te associëren met het Andromedastelsel en het metaaldeficiënte karakter van zijn geëvolueerde stellaire populatie te bepalen. "

Aankomende astronomische faciliteiten zullen meer licht werpen op zwakke sterrenstelsels. Pegasus V was getuige van een tijd in de geschiedenis van het heelal die bekend staat als reïonisatie, en andere objecten die dateren uit deze tijd zullen binnenkort worden waargenomen met NASA's James Webb Space Telescope . Astronomen hopen in de toekomst ook andere dergelijke zwakke sterrenstelsels te ontdekken met behulp van Vera C. Rubin Observatory , een programma van NSF's NOIRLab. Rubin Observatory zal een ongekend, tien jaar durend onderzoek van de optische hemel uitvoeren, de Legacy Survey of Space and Time (LSST).



https://noirlab.edu/public/news/noirlab2214/?lang