Ungewöhnliche fossile Galaxie am Stadtrand von Andromeda entdeckt – könnte die Geschichte des Universums enthüllen

Die scharfen Augen eines Amateurastronomen führten zur Entdeckung einer ungewöhnlichen ultra-schwachen Zwerggalaxie am Rande der Andromeda-Galaxie. Bildnachweis: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA, Danksagung: Bildverarbeitung: TA Rector (University of Alaska Anchorage/NOIRLab der NSF), M. Zamani (NOIRLab der NSF) & D. de Martin (NOIRLab der NSF)

Das Gemini North-Teleskop enthüllt ein Relikt der frühesten Galaxien.

Eine einzigartige ultraschwache Zwerggalaxie wurde am äußeren Rand der Andromeda-Galaxie entdeckt, dank der scharfsinnigen Augen eines Amateurastronomen, der Archivdaten untersuchte, die vom Community Science and Data Center des NSF NOIRLab verarbeitet wurden. Die Zwerggalaxie – Pegasus V – enthält nur sehr wenige schwerere Elemente und ist wahrscheinlich ein Fossil der ersten Galaxien in fNachbeobachtungen durch professionelle Astronomen mit dem International Gemini Observatory, einem Programm des NOIRLab der NSF.

Am Rande der Andromeda-Galaxie wurde mit Hilfe mehrerer Einrichtungen des NOIRLab der NSF eine ungewöhnliche ultraschwache Zwerggalaxie entdeckt. Die Galaxie mit dem Namen Pegasus V wurde erstmals im Rahmen einer systematischen Suche nach Andromeda-Zwergen entdeckt, die von David Martinez-Delgado vom Instituto de Astrofísica de Andalucía, Spanien, koordiniert wurde, als der Amateurastronom Giuseppe Donatiello einen merkwürdigen „Fleck“ in Daten in a entdeckte

DESI
Das Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) ist ein neues Instrument zur Durchführung einer spektrografischen Untersuchung entfernter Galaxien, das am Mayall-Teleskop auf dem Kitt Peak in der Sonora-Wüste 55 Meilen von Tucson, Arizona, nachgerüstet wurde. Seine Hauptkomponenten sind eine Fokalebene mit 5000 Robotern zur Faserpositionierung und eine Reihe von Spektrographen, die von den Fasern gespeist werden. Es ermöglicht ein Experiment, um die Expansionsgeschichte des Universums und die mysteriöse Physik der dunklen Energie zu untersuchen.

” data-gt-translate-attributes=”[{” attribute=””>DESI Legacy Imaging Surveys image.[1] Das Bild wurde mit der Dark Energy Camera des US-Energieministeriums am Víctor M. Blanco 4-Meter-Teleskop am Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO) aufgenommen. Die Daten wurden über die Community Pipeline verarbeitet, die vom Community Science and Data Center (CSDC) von NOIRLab betrieben wird.

Schwache Sterne in Pegasus V wurden in nachfolgenden tieferen Beobachtungen von Astronomen mit dem größeren 8,1-Meter-Teleskop Gemini North mit dem GMOS-Instrument entdeckt, was bestätigt, dass es sich um eine ultraschwache Zwerggalaxie am Rande der Andromeda-Galaxie handelt. Gemini North in Hawaii ist die eine Hälfte des International Gemini Observatory.

Die Beobachtungen mit Gemini zeigten, dass die Galaxie im Vergleich zu ähnlichen Zwerggalaxien einen extremen Mangel an schwereren Elementen zu haben scheint, was bedeutet, dass sie sehr alt ist und wahrscheinlich ein Fossil der ersten Galaxien im Universum ist.

„Wir haben eine extrem lichtschwache Galaxie gefunden, deren Sterne sich sehr früh in der Geschichte des Universums gebildet haben“, kommentierte Michelle Collins, Astronomin an der University of Surrey, Großbritannien, und Hauptautorin des Artikels, der diese Entdeckung bekannt gab. „Diese Entdeckung ist das erste Mal, dass eine so schwache Galaxie um die Andromeda-Galaxie herum mit einer astronomischen Untersuchung gefunden wurde, die nicht speziell für diese Aufgabe entwickelt wurde.“

Ultraschwache Zwerggalaxie Pegasus V

Eine einzigartige ultraschwache Zwerggalaxie wurde am äußeren Rand der Andromeda-Galaxie entdeckt, dank der scharfen Augen eines Amateurastronomen, der Archivdaten der vom US-Energieministerium hergestellten Dark Energy Camera auf dem Víctor M. Blanco 4-Meter untersuchte Teleskop am Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO) und vom Community Science and Data Center (CSDC) verarbeitet. Nachuntersuchungen durch professionelle Astronomen mit Hilfe des International Gemini Observatory ergaben, dass die Zwerggalaxie – Pegasus V – nur sehr wenige schwerere Elemente enthält und wahrscheinlich ein Fossil der ersten Galaxien ist. Alle drei beteiligten Einrichtungen sind Programme des NOIRLab der NSF. Bildnachweis: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA, Danksagung: Bildverarbeitung: TA Rector (University of Alaska Anchorage/NOIRLab der NSF), M. Zamani (NOIRLab der NSF) & D. de Martin (NOIRLab der NSF)

Die schwächsten Galaxien gelten als Fossilien der allerersten Galaxien, die sich gebildet haben, und diese galaktischen Relikte enthalten Hinweise auf die Entstehung der frühesten Sterne. Während Astronomen davon ausgehen, dass es im Universum nur so von blassen Galaxien wie Pegasus V wimmelt,[2] Sie haben noch nicht annähernd so viele entdeckt, wie ihre Theorien vorhersagen. Wenn es wirklich weniger lichtschwache Galaxien gibt als vorhergesagt, würde dies ein ernsthaftes Problem mit dem Verständnis der Astronomen von Kosmologie und Kosmologie bedeuten Dunkle Materie.

Exemplare dieser schwachen Galaxien zu entdecken, ist daher ein wichtiges Unterfangen, aber auch ein schwieriges. Ein Teil der Herausforderung besteht darin, dass diese blassen Galaxien äußerst schwierig zu erkennen sind, da sie nur als wenige Sterne erscheinen, die in riesigen Bildern des Himmels verborgen sind.

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„Das Problem mit diesen extrem schwachen Galaxien ist, dass sie nur sehr wenige der hellen Sterne haben, die wir normalerweise verwenden, um sie zu identifizieren und ihre Entfernungen zu messen“, erklärt Emily Charles, eine Doktorandin an der University of Surrey, die ebenfalls an der Studie beteiligt war . „Der 8,1-Meter-Spiegel von Gemini ermöglichte es uns, schwache, alte Sterne zu finden, wodurch wir sowohl die Entfernung zu Pegasus V messen als auch feststellen konnten, dass seine Sternpopulation extrem alt ist.“

Die starke Konzentration alter Sterne, die das Team in Pegasus V gefunden hat, legt nahe, dass es sich bei dem Objekt wahrscheinlich um ein Fossil der ersten Galaxien handelt. Im Vergleich zu den anderen schwachen Galaxien um Andromeda scheint Pegasus V einzigartig alt und metallarm zu sein, was darauf hindeutet, dass seine Sternentstehung tatsächlich sehr früh aufgehört hat.

„Wir hoffen, dass die weitere Untersuchung der chemischen Eigenschaften von Pegasus V Hinweise auf die frühesten Perioden der Sternentstehung im Universum liefern wird“, schloss Collins. „Diese kleine fossile Galaxie aus dem frühen Universum könnte uns helfen zu verstehen, wie sich Galaxien bilden und ob unser Verständnis von Dunkler Materie richtig ist.“

„Das öffentlich zugängliche Gemini North-Teleskop bietet eine Reihe von Möglichkeiten für Gemeinschaftsastronomen“, sagte Martin Still, Gemini Program Officer bei der National Science Foundation. „In diesem Fall unterstützte Gemini dieses internationale Team, um das Vorhandensein der Zwerggalaxie zu bestätigen, sie physisch mit der Andromeda-Galaxie in Verbindung zu bringen und den Metallmangel ihrer entwickelten Sternpopulation zu bestimmen.“

Kommende astronomische Einrichtungen sollen mehr Licht auf schwache Galaxien werfen. Pegasus V war Zeuge einer Zeit in der Geschichte des Universums, die als Reionisierung bekannt ist, und andere Objekte aus dieser Zeit werden bald beobachtet werden Das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA. Astronomen hoffen auch, in Zukunft mit dem Vera C. Rubin Observatory, einem Programm des NOIRLab der NSF, weitere solche schwachen Galaxien zu entdecken. Das Rubin-Observatorium wird eine beispiellose, jahrzehntelange Vermessung des optischen Himmels mit dem Namen Legacy Survey of Space and Time (LSST) durchführen.

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Anmerkungen

  1. Die DESI Legacy Imaging Surveys wurden durchgeführt, um Ziele für den Betrieb des Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) zu identifizieren. Diese Vermessungen umfassen eine einzigartige Mischung aus drei Projekten, die ein Drittel des Nachthimmels beobachtet haben: die Dark Energy Camera Legacy Survey (DECaLS), die von der vom DOE gebauten Dark Energy Camera (DECam) auf dem 4-Meter-Víctor M. Blanco beobachtet wurde Teleskop am Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO) in Chile; die Mayall z-band Legacy Survey (MzLS) durch die Mosaic3-Kamera am Nicholas U. Mayall 4-Meter-Teleskop am Kitt Peak National Observatory (KPNO); und der Beijing-Arizona Sky Survey (BASS) durch die 90Prime-Kamera auf dem Bok 2,3-Meter-Teleskop, das der University of Arizona gehört und von ihr betrieben wird und sich bei KPNO befindet. CTIO und KPNO sind Programme des NOIRLab der NSF.
  2. Pegasus V trägt diesen Namen, weil es die fünfte entdeckte Zwerggalaxie im Sternbild Pegasus ist. Der Abstand am Himmel zwischen Pegasus V und der Andromeda-Galaxie beträgt etwa 18,5 Grad.

Mehr Informationen

Diese Forschung wurde in einem Artikel mit dem Titel „Pegasus V – eine neu entdeckte ultraschwache Zwerggalaxie am Stadtrand von Andromeda“ vorgestellt Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society.

Referenz: „Pegasus V – eine neu entdeckte ultraschwache Zwerggalaxie am Stadtrand von Andromeda“ von Michelle LM Collins, Emily JE Charles, David Martinez-Delgado, Matteo Monelli, Noushin Karim, Giuseppe Donatiello, Erik J. Tollerud und Walter Boschin , akzeptiert, Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society.
arXiv:2204.09068

Das Team besteht aus Michelle LM Collins (Department of Physics, University of Surrey, UK), Emily JE Charles (Department of Physics, University of Surrey, UK), David Martinez-Delgado (Andalusia Institute of Astrophysics, Spanien), Matteo Monelli (Canary Institute of Astrophysics (IAC) and University of La Laguna, Spain), Noushin Karim (Physics Department, University of Surrey, UK), Giuseppe Donatiello (UAI – Unione Astrofili Italiani, Italy), Erik J. Tollerud (Space Telescope Science ), Institut, USA), Walter Boschin (Canary Institute of Astrophysics (IAC), University of La Laguna, and G. Galilei Foundation – INAF (Nazionale Galileo Telescope), Spanien).

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