Η εικόνα JWST περιέχει γαλαξία βομβαρδισμού φωτογραφιών που δεν πρέπει να υπάρχει: ScienceAlert

By | February 6, 2024

Οι αστρονόμοι που εργάζονται με το JWST βρήκαν έναν νάνο γαλαξία που δεν έψαχναν. Είναι περίπου 98 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά, δεν έχει γείτονες και ήταν στο φόντο μιας εικόνας άλλων γαλαξιών. Αυτός ο απομονωμένος γαλαξίας δείχνει έλλειψη δραστηριότητας σχηματισμού άστρων, κάτι που είναι πολύ ασυνήθιστο για έναν απομονωμένο νάνο.

Οι περισσότεροι απομονωμένοι νάνοι γαλαξίες σχηματίζουν αστέρια, σύμφωνα με πληθώρα παρατηρήσεων. Τι διαφορετικό έχει αυτό;

Το πρόγραμμα παρατήρησης PEARLS (Prime Extragalactic Areas for Reionization and Lensing Science) του JWST στοχεύει στην κατανόηση του χρόνου της συναρμολόγησης των γαλαξιών, της ανάπτυξης του ενεργού γαλαξιακού πυρήνα (AGN) και του First Light. Ως μέρος της δουλειάς του, παρατήρησε ένα σμήνος γαλαξιών που ονομάζεται CLG1212. Ο απομονωμένος νάνος γαλαξίας, που ονομάζεται PEARLSDG, βρέθηκε τυχαία.

Η ανακάλυψη βρίσκεται σε νέα έρευνα που δημοσιεύτηκε στο The Astrophysical Journal Letters. Ο τίτλος του είναι “ΜΑΡΓΑΡΙΤΑΡΙΑ: Ένας δυνητικά απομονωμένος ήρεμος νάνος γαλαξίας με μια κόκκινη γιγάντια άκρη κλαδιού σε απόσταση 30 Mpc.” Ο κύριος συγγραφέας είναι ο Tim Carleton, βοηθός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα.

Οι νάνοι γαλαξίες περιέχουν πολύ λιγότερα αστέρια από γαλαξίες όπως ο Γαλαξίας μας. Κανείς δεν ξέρει ακριβώς πόσα αστέρια υπάρχουν στον Γαλαξία. Ωστόσο, βάσιμες εκτιμήσεις αναφέρουν υψηλότερο αριθμό περίπου 400 δισεκατομμυρίων. Αντίθετα, οι νάνοι γαλαξίες όπως ο PEARLSDG περιέχουν έως και περίπου 100 εκατομμύρια αστέρια.

Εκτός από την έλλειψη σχηματισμού αστεριών, το PEARLSDG είναι ασυνήθιστο για έναν άλλο λόγο. Το JWST είναι σε θέση να διακρίνει μεμονωμένα αστέρια κόκκινου γίγαντα κλάδου (RGB) στον νάνο γαλαξία επειδή τα αστέρια είναι φωτεινά στα μήκη κύματος που παρατηρούνται από το JWST. Είναι σχεδόν πολύ μακριά για το JWST για να δει τα αστέρια, έτσι ο PEARLSDG είναι ένας από τους πιο μακρινούς γαλαξίες όπου μπορούμε να δούμε μεμονωμένα αστέρια.

Το JWST μπόρεσε να διακρίνει μεμονωμένα αστέρια στον νάνο γαλαξία, όπως φαίνεται σε αυτήν την εικόνα έρευνας. (Carleton et al., Τα γράμματα από το αστροφυσικό περιοδικό2024)

Το να μπορείτε να δείτε μεμονωμένα αστέρια κόκκινου γίγαντα κλάδου (RGB) κάνει τη μελέτη του νάνου γαλαξία πολύ πιο εύκολη. Τα αστέρια RGB έχουν μια συγκεκριμένη εγγενή φωτεινότητα, και αυτό σημαίνει ότι οι αστρονόμοι πίσω από την ανακάλυψη μπορούν να μετρήσουν την απόσταση του γαλαξία: περίπου 98 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά.

Μπορούν επίσης να μετρήσουν την ηλικία των άστρων, δείχνοντας ότι ο αστρικός πληθυσμός PEARLSDG είναι μεγαλύτερος. Εάν εξακολουθούσε να σχηματίζει αστέρια, μερικά αστέρια θα ήταν πολύ νεότερα.

Οι ερευνητές γράφουν ότι ο νάνος γαλαξίας δεν έχει σχηματίσει αστέρι για τουλάχιστον ένα δισεκατομμύριο χρόνια. Μέρος των αποδεικτικών στοιχείων έγκειται στην έλλειψη ενέργειας UV στον γαλαξία. Τα νεαρά αστέρια εκπέμπουν ισχυρές ακτίνες UV, αλλά το PEARLSDG εμφανίζει μόνο χαμηλά επίπεδα υπεριώδους ακτινοβολίας.

«Σύμφωνα με το χαμηλό επίπεδο εκπομπής UV και την έλλειψη γραμμών εκπομπής στο φάσμα του, βρήκαμε ένα πολύ χαμηλό sSFR, υποδηλώνοντας ότι ο σχηματισμός των άστρων του διακόπηκε περισσότερο από 1 Gyr πριν», εξηγούν οι ερευνητές.

Όταν ένας γαλαξίας σταματά να σχηματίζει αστέρια, ονομάζεται γαλαξίας σε ηρεμία. Σε έναν ήρεμο γαλαξία, η παροχή αερίου που χρησιμοποιείται στο σχηματισμό άστρων έχει σβήσει. Συνήθως προκαλείται από έναν άλλο γειτονικό γαλαξία που έχει αλληλεπιδράσει με τον ήρεμο γαλαξία για να σταματήσει το σχηματισμό άστρων. Κάπως, η αλληλεπίδραση απογύμνωσε το αέριο από τον ήρεμο γαλαξία ή σταμάτησε τη ροή του αερίου.

Αλλά το PEARLSDG δεν έχει στενούς γείτονες.

JWST άποψη πεδίου των γαλαξιών
Το όργανο NIRCam του JWST φωτογράφιζε τις περιοχές στα πράσινα κουτιά όταν εντόπισε επίσης τον PEARLSDG, τον νάνο γαλαξία στο κυανό κουτί. (Carleton et al., Τα γράμματα από το αστροφυσικό περιοδικό2024)

“Αυτοί οι τύποι απομονωμένων νάνων γαλαξιών δεν έχουν δει ποτέ πριν, εκτός από σχετικά λίγες περιπτώσεις. Δεν αναμένεται να υπάρχουν, δεδομένης της τρέχουσας κατανόησής μας για την εξέλιξη των γαλαξιών, οπότε το γεγονός ότι βλέπουμε αυτό το αντικείμενο μας βοηθά να βελτιώσουμε τις θεωρίες μας για σχηματισμό των γαλαξιών», είπε ο κύριος συγγραφέας Carleton.

«Γενικά, οι νάνοι γαλαξίες που υπάρχουν μόνοι συνεχίζουν να σχηματίζουν νέα αστέρια».

Οι αλληλεπιδράσεις με άλλους γαλαξίες μπορούν να προκαλέσουν εξαφάνιση μέσω της παλιρροιακής αφαίρεσης. Το ίδιο μπορεί να συμβεί και με άλλες περιβαλλοντικές επιπτώσεις, όπως η αφαίρεση της πίεσης του εμβόλου και ο στραγγαλισμός. Υπάρχουν όμως και άλλες αιτίες, αν και οι αστρονόμοι εξακολουθούν να εργάζονται για να τις καταλάβουν.

«Ωστόσο, οι πρόσφατες παρατηρήσεις ενός μεγάλου αριθμού εξαιρετικά διάχυτων γαλαξιών οδήγησαν στην ανάπτυξη μηχανισμών εσωτερικής εξαφάνισης, όπως ισχυρή ανάδραση», λένε οι ερευνητές. Σε μια ισχυρή ανάδραση, η ισχυρή ενέργεια των μεγαλύτερων, φωτεινότερων αστεριών μπορεί να εξαλείψει το αέριο που απαιτείται για να σχηματιστούν νέα αστέρια.

Αν και το PEARLSDG δεν έχει στενούς γείτονες, οι συγγραφείς είναι προσεκτικοί στα συμπεράσματά τους.

«Ανεξάρτητα από αυτό, δεν μπορούμε να αποκλείσουμε εντελώς προηγούμενες αλληλεπιδράσεις με άλλους γαλαξίες που μπορεί να έχουν επηρεάσει την ιστορία σχηματισμού τους», γράφουν. “Ωστόσο, η υπολειπόμενη ταχύτητα και η απόσταση φωτεινότητας του PEARLSDG συμφωνούν με το ότι βρίσκεται στο ρεύμα Hubble και δεν υπάρχουν ορατές υπογραφές παλιρροϊκών αλληλεπιδράσεων.”

Το Hubble Stream είναι αυτό που κάνει τους γαλαξίες να απομακρύνονται ο ένας από τον άλλο καθώς το Σύμπαν διαστέλλεται. Μερικοί γαλαξίες αλληλεπιδρούν και μάλιστα συγχωνεύονται παρά την επέκταση επειδή άλλες δυνάμεις έχουν ενεργήσει πάνω τους. Αλλά δεν υπάρχει καμία ένδειξη ότι κάτι αλληλεπιδρούσε με τον νάνο γαλαξία που θα μπορούσε να είχε σβήσει τον σχηματισμό των αστέρων του.

Όταν οι γαλαξίες αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, οι παλιρροϊκές δυνάμεις παραμορφώνουν τα σχήματά τους και μπορούν να δημιουργήσουν ουρές και ρεύματα τεντωμένων αερίων, σκόνης και αστεριών. Αλλά το PEARLSDG δεν εμφανίζει κανένα από αυτά τα συμπτώματα. Είναι ένας κανονικού σχήματος και μάλλον άπιαστος νάνος γαλαξίας.

Ανακαλύψεις όπως αυτή κάνουν τους αστρονόμους να σταματήσουν και να επανεξετάσουν τα μοντέλα τους για τη γαλαξιακή εξέλιξη. Αλλά το JWST είναι πιθανό να βρει περισσότερους απομονωμένους, ανενεργούς νάνους γαλαξίες. Όσο περισσότερα παρατηρούνται, τα πράγματα θα ξεκαθαρίζουν και τελικά θα υπάρχει εξήγηση.

«Απαιτείται μια πιο λεπτομερής ανάλυση της ιστορίας σχηματισμού άστρων του PEARLSDG και της δυναμικής του PEARLSDG σε σχέση με το περιβάλλον του για να κατανοηθεί καλύτερα η ιστορία σχηματισμού του, αλλά αυτή η ανακάλυψη υποδηλώνει την πιθανότητα ότι πολλοί απομονωμένοι γαλαξίες σε ηρεμία περιμένουν να εντοπιστούν και ότι το JWST έχει τα εργαλεία να κάνει έτσι», γράφουν οι ερευνητές.

Αλλά προς το παρόν, είναι απλώς άλλο ένα μυστήριο στον κόσμο.

Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά από το Universe Today. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *