Afinal, as galáxias em anéis polares não são tão raras?

Os pesquisadores do Queen lideram a descoberta de duas potenciais galáxias em anéis polares.

Um grupo de astrônomos internacionais, incluindo pesquisadores da Queen’s University, identificou duas possíveis galáxias polares, de acordo com resultados publicados em 13 de setembro na revista Avisos mensais da Royal Astronomical Society.

Os pesquisadores do Queen, Nathan Deeg e Christine Speakens (Física, Engenharia Física e Astronomia) lideraram a análise dos dados obtidos usando um telescópio de propriedade e operado pela Queen’s University. CSIROAgência Nacional Australiana de Ciência. Observando mapas celestes de gás hidrogênio em mais de 600 galáxias como parte do radiotelescópio ASKAP do CSIRO Varredura de WallabyEles identificaram duas possíveis galáxias em anéis polares, um tipo de galáxia que exibe um anel de estrelas e gás perpendicular ao seu disco espiral principal.

“As galáxias de anéis polares são algumas das galáxias mais fascinantes do Universo. Estes resultados sugerem que entre 1 e 3 por cento das galáxias próximas podem conter anéis polares gasosos, uma percentagem muito mais elevada do que a sugerida pelos telescópios ópticos.”

– Dr. Nathan Deeg, pesquisador do Departamento de Física, Engenharia Física e Astronomia da Queen’s University, Canadá, e autor principal do estudo

Contexto histórico e implicações

Embora esta não seja a primeira vez que os astrônomos observam galáxias em anéis polares, é a primeira vez que elas são observadas usando o telescópio ASKAP localizado em Inyarrimanha Ilgari Bundara, o observatório de radioastronomia Murchison do CSIRO no distrito de Wajarri Yamaji, na Austrália Ocidental.

Estas novas descobertas apenas no gás sugerem que as galáxias em anéis polares podem ser mais comuns do que se pensava anteriormente.

“Estes resultados são um exemplo verdadeiramente notável do enorme valor de mapear o céu de forma mais profunda e ampla do que foi feito antes. Isto é o que há de melhor no acaso: encontrámos coisas que definitivamente não esperávamos encontrar.”

– Dra. Christine Speakens, Professora (nomeada Royal Military College), Departamento de Física, Engenharia Física e Astronomia, Queen’s University, Canadá

Entenda como as galáxias evoluem

Mais pesquisas sobre as estruturas dos anéis polares poderiam nos ajudar a entender melhor como as galáxias evoluem. Por exemplo, uma das principais hipóteses para explicar a origem dos anéis polares é a fusão de uma galáxia maior engolindo uma galáxia menor. Se as galáxias em anéis polares forem mais comuns do que se pensava anteriormente, isto pode significar que tais fusões são mais frequentes.

No futuro, as galáxias em anéis polares também poderão ser utilizadas para aprofundar a nossa compreensão do Universo, com aplicações potenciais na investigação da matéria escura. Os anéis polares poderiam ser usados ​​para sondar a forma da matéria escura da galáxia hospedeira, o que poderia levar a novas pistas sobre as propriedades misteriosas da matéria indescritível.

“Estas novas observações do ASKAP, que revelam impressionantes estruturas semelhantes a anéis em torno de galáxias espirais aparentemente normais, sugerem que a acreção de gás através de interações com galáxias companheiras ricas em gás é muito mais comum do que pensávamos anteriormente. Wallaby será um grande recurso para detectar mais Esses sistemas no futuro.

– Professor Lester Staveley-Smith, co-investigador principal e CEO interino da WALLABY. Repita

Visualização de galáxias em anéis polares

Jayanne English, membro da equipe de pesquisa WALLABY e também especialista em criação de imagens astronômicas na Universidade de Manitoba, desenvolveu as primeiras imagens dessas galáxias gasosas em anéis polares usando uma combinação de dados ópticos e de rádio de diferentes telescópios. Primeiro, dados ópticos e infravermelhos do Telescópio Subaru no Havaí forneceram uma imagem do disco espiral da galáxia. Em seguida, o anel gasoso foi adicionado com base em dados obtidos no inquérito WALLABY, um projeto internacional que utiliza o radiotelescópio ASKAP do CSIRO para detetar a emissão de hidrogénio atómico de cerca de meio milhão de galáxias.

“Nosso radiotelescópio ASKAP está fornecendo uma torrente de dados e estamos prontos para isso. Com o ASKAP, um WALLABY completo fornecerá mais de 200.000 galáxias ricas em hidrogênio, incluindo muitos objetos incomuns, como os anéis polares, que podem ser usados ​​para explorar a forma e distribuição dos halos de matéria escura.”

– Dr. Cientista Pesquisador Principal Sênior, CSIRO

A criação desta e de outras imagens astronômicas é complexa porque inclui informações que nossos olhos não conseguem captar. Neste caso particular, o componente frio do gás hidrogênio, invisível ao olho humano, pode ser visto na “luz” do rádio usando o ASKAP do CSIRO. A tonalidade sutil deste anel representa os movimentos orbitais do gás, com tons roxos na parte inferior acompanhando o movimento do gás em direção ao observador à medida que a parte superior se afasta. As emissões do anel foram separadas das emissões de rádio do disco galáctico utilizando ferramentas de realidade virtual, em colaboração com o Professor Tom Garrett (Universidade da Cidade do Cabo, África do Sul).

“Estou entusiasmado por trabalhar com uma equipe tão diversificada e colaborativa. Conseguimos trabalhar com dados que mostraram uma rede precisa de canais de velocidade, que são equivalentes às estações de rádio do seu antigo receptor de rádio. A riqueza da velocidade Os dados permitiram que eu pudesse atribuir várias cores a esta composição para transmitir O movimento que ocorre dentro do anel polar é sutil. A dança e o design do gás são lindos, e o movimento do gás nos dá algumas pistas sobre como as galáxias evoluem ao longo do tempo.

– Dr.. Jayann English, Departamento de Física e Astronomia, Universidade de Manitoba

Mais de 25 colaboradores globais do Canadá, Austrália, África do Sul, Equador, Burkina Faso, Alemanha, China e outros trabalharam juntos para analisar os dados da primeira divulgação pública de dados da pesquisa WALLABY, resultando no artigo recém-publicado.

O próximo passo da equipe é confirmar a descoberta de galáxias em anéis polares através de observações adicionais usando vários telescópios, incluindo o radiotelescópio MeerKAT na África do Sul.

“Um dos resultados mais emocionantes de uma grande pesquisa como a WALLABY, que irá varrer a maior parte do céu meridional para fazer o maior censo de hidrogénio atómico neutro de sempre, é a descoberta do inesperado – estas galáxias invulgares com belos anéis de gás são exemplos absolutamente perfeitos disso.”

– Professora assistente Barbara Catinella, co-investigadora principal do WALLABY e coautora deste estudo. ICRAR, Universidade da Austrália Ocidental

Referência: “Pesquisa experimental WALLABY: possíveis galáxias em anéis polares NGC 4632 e NGC 6156″ por N Deg, R Palleske, K Spekkens, J Wang, T Jarrett, J English, X Lin, J Yeung, JR Mold, B Catinella, H Dénes , A Elagali, B-Q For, P Kamphuis, BS Koribalski, K Lee-Waddell, C Murugeshan, S Oh, J Rhee, P Serra, T Westmeier, OI Wong, K Bekki, A Bosma, C Carignan, BW Holwerda e N. Yu, 13 de setembro de 2023, Avisos mensais da Royal Astronomical Society.
doi: 10.1093/manras/stad2312