Astronomen onderzoeken zwakke lichtgloed tussen verre sterrenstelsels

[univers]

Als pionier op het gebied van een nieuwe techniek hebben onderzoekers in het extreem zwakke licht tussen sterrenstelsels gekeken om de geschiedenis en toestand van weessterren te beschrijven.


Extreem zwak 'Intra-groepslicht' kan bestaan ​​uit verplaatste sterren die verzameld zijn in een stellair weeshuis. Afbeelding: Shutterstock/N_Sakarin.

Een internationaal team van astronomen heeft een nieuwe techniek toegepast op het zwakke licht tussen sterrenstelsels – bekend als 'intra-groepslicht' – om de sterren die zich daar bevinden te karakteriseren.

Hoofdauteur van de studie gepubliceerd in MNRAS , dr. Cristina Martínez-Lombilla van de School of Physics van UNSW Science , zei: “We weten bijna niets over licht binnen een groep.

“De helderste delen van het licht binnen de groep zijn ~50 keer zwakker dan de donkerste nachtelijke hemel op aarde. Het is extreem moeilijk te detecteren, zelfs met de grootste telescopen op aarde – of in de ruimte.”

Met behulp van hun gevoelige techniek, die licht van alle objecten elimineert behalve dat van het licht binnen de groep, ontdekten de onderzoekers niet alleen het licht binnen de groep, maar konden ze ook het verhaal van de sterren die het bevolken bestuderen en vertellen.

“We analyseerden de eigenschappen van de sterren binnen de groep – die verdwaalde sterren tussen de sterrenstelsels. We hebben gekeken naar de ouderdom en overvloed van de elementen waaruit ze zijn samengesteld en vervolgens hebben we die kenmerken vergeleken met de sterren die nog steeds tot melkweggroepen behoren, "zei Dr. Martínez-Lombilla.

"We ontdekten dat het licht binnen de groep jonger en minder metaalrijk is dan de omringende sterrenstelsels."

Het verhaal van licht binnen een groep opnieuw opbouwen
Niet alleen waren de verweesde sterren in het licht binnen de groep 'anachronistisch', maar ze leken van een andere oorsprong te zijn dan hun naaste buren. De onderzoekers ontdekten dat het karakter van de sterren binnen de groep leek op de vage 'staart' van een verder weg gelegen sterrenstelsel.

De combinatie van deze aanwijzingen stelde de onderzoekers in staat om de geschiedenis – het verhaal – van het licht binnen de groep te reconstrueren en hoe de sterren verzameld werden in hun eigen stellaire weeshuis.

"We denken dat deze individuele sterren op sommige punten uit hun eigen sterrenstelsels zijn gehaald en nu vrij rondzweven, de zwaartekracht van de groep volgend", zei dr. Martínez-Lombilla. "Het strippen, getijdenstrippen genoemd, wordt veroorzaakt door de passage van enorme satellietstelsels - vergelijkbaar met de Melkweg - die sterren in hun kielzog trekken."


zijn ontdaan van hun eigen sterrenstelsel. Afbeelding: Geleverd.

Dit is de eerste keer dat het intragroepslicht van deze sterrenstelsels is waargenomen.

"Het onthullen van de hoeveelheid en oorsprong van het licht binnen de groep levert een fossielverslag op van alle interacties die een groep sterrenstelsels heeft ondergaan en biedt een holistisch beeld van de interactiegeschiedenis van het systeem", zei dr. Martínez-Lombilla.

“Bovendien hebben deze gebeurtenissen lang geleden plaatsgevonden. De sterrenstelsels [waar we naar kijken] zijn zo ver weg dat we ze waarnemen zoals ze 2,5 miljard jaar geleden waren. Zo lang duurt het voordat hun licht ons bereikt.”

Door gebeurtenissen van lang geleden te observeren, in sterrenstelsels die zo ver weg zijn, dragen de onderzoekers essentiële gegevens bij aan de langzaam brandende evolutie van kosmische gebeurtenissen.

Beeldbehandeling op maat

De onderzoekers pionierden met een unieke techniek om dit doordringende beeld te bereiken.

"We hebben een op maat gemaakte beeldbehandelingsprocedure ontwikkeld waarmee we de zwakste structuren in het heelal kunnen analyseren", zegt dr. Martínez-Lombilla.

"Het volgt de standaardstappen voor de studie van vage structuren in astronomische beelden - wat 2D-modellering inhoudt en de verwijdering van al het licht behalve dat afkomstig is van het licht binnen de groep. Dit omvat alle heldere sterren in de afbeeldingen, de sterrenstelsels die het licht binnen de groep verduisteren en een aftrek van de continue emissie van de lucht.

"Wat onze techniek anders maakt, is dat het volledig op Python is gebaseerd, dus het is zeer modulair en gemakkelijk toe te passen op verschillende sets gegevens van verschillende telescopen in plaats van alleen nuttig te zijn voor deze afbeeldingen.

“De belangrijkste uitkomst is dat bij het bestuderen van zeer zwakke structuren rond sterrenstelsels, elke stap in het proces telt en elk ongewenst licht moet worden verantwoord en verwijderd. Anders zullen uw metingen verkeerd zijn.

De technieken die in deze studie worden gepresenteerd, zijn een pilot die toekomstige analyses van intra-groepslicht aanmoedigt, zei dr. Martínez-Lombilla.

"Ons belangrijkste langetermijndoel is om deze resultaten uit te breiden naar een grote groep sterrenstelsels. Dan kunnen we naar statistieken kijken en de typische eigenschappen ontdekken met betrekking tot de vorming en evolutie van het licht binnen de groep en deze extreem veel voorkomende systemen van groepen sterrenstelsels.

"Dit is belangrijk werk voor de voorbereiding van de volgende generatie diepe onderzoeken naar de hele hemel, zoals die worden uitgevoerd met de Euclid-ruimtetelescoop en de LSST met het Vera C. Rubin-observatorium."

https://newsroom.unsw.edu.au/news/scien ... t-galaxies