Galáxia fóssil incomum descoberta nos arredores de Andrômeda – poderia revelar a história do universo

Uma galáxia anã incomum extremamente fraca foi descoberta na borda da Galáxia de Andrômeda com a ajuda de várias instalações NOIRLab da NSF. A galáxia, chamada Pegasus V, foi descoberta pela primeira vez como parte de uma busca sistemática por anãs de Andrômeda coordenada por David Martinez-Delgado do Instituto de Astrofísica da Andaluzia, na Espanha, quando o astrônomo amador Giuseppe Donatello descobriu uma estranha “mancha” nos dados em[{” attribute=””>DESI صورة استطلاعات التصوير القديمة.^{” width=”777″ height=”396″ srcset=”” sizes=”” ezimgfmt=”rs rscb1 src ng ngcb1 srcset” loading=”eager” importance=”high”/>}

تم التقاط الصورة بكاميرا الطاقة المظلمة المصنّعة من وزارة الطاقة الأمريكية على تلسكوب Víctor M. Blanco الذي يبلغ ارتفاعه 4 أمتار في مرصد Cerro Tololo Inter-American (CTIO). تمت معالجة البيانات من خلال خط أنابيب المجتمع الذي يديره مركز علوم المجتمع والبيانات (CSDC) التابع لـ NOIRLab.

As estrelas fracas em Pegasus V foram detectadas em um acompanhamento mais profundo por astrônomos usando o maior Gemini North Telescope, telescópio de 8,1 metros com o instrumento GMOS, confirmando que é uma galáxia anã muito fraca nos arredores da Galáxia de Andrômeda. O Gemini North no Havaí é metade do Observatório Internacional Gemini.

Observações com Gêmeos mostraram que a galáxia parece ser extremamente deficiente em elementos mais pesados ​​em comparação com galáxias anãs semelhantes, o que significa que é muito antiga e provavelmente uma das primeiras galáxias fósseis do universo.

“Encontramos uma galáxia muito fraca cujas estrelas se formaram muito cedo na história do universo”, comentou Michelle Collins, astrônoma da Universidade de Surrey, Reino Unido e principal autora do artigo que anuncia a descoberta. “Esta descoberta representa a primeira vez que uma galáxia com essa luz fraca foi encontrada ao redor da galáxia de Andrômeda usando uma pesquisa astronômica que não foi projetada especificamente para essa tarefa”.

Uma galáxia anã extremamente fraca foi descoberta nas bordas externas da Galáxia de Andrômeda graças aos olhos aguçados de um astrônomo amador examinando dados de arquivo da Câmera de Energia Escura do Departamento de Energia dos EUA no Telescópio de 4 metros Víctor M. Blanco no Cerro Observatório Interamericano de Tololo (CTIO) e processado pelo Community and Data Science Center (CSDC). O acompanhamento de astrônomos profissionais usando o Observatório Internacional Gemini revelou que a galáxia anã – Pegasus V – contém muito poucos elementos mais pesados ​​e é provável que seja um fóssil das primeiras galáxias. Todas as três instalações envolvidas são programas NOIRLab da NSF. Crédito: Observatório Internacional Gemini/NOIRLab/NSF/AURA, Agradecimento: Processamento de imagem: TA Rector (Universidade do Alasca Anchorage/NOIRLab da NSF), M. Zamani (NOIRLab da NSF) e D. de Martin (NOIRLab da NSF)

Galáxias escuras estão entre os fósseis das primeiras galáxias que se formaram, e esses remanescentes galácticos contêm pistas sobre a formação das primeiras estrelas. Enquanto os astrônomos especulam que o universo está repleto de galáxias fracas como Pegasus V,^[2] Eles ainda não descobriram quase o que suas teorias prevêem. Se houver realmente menos galáxias fracas do que o esperado, isso significa que há um problema sério com os astrônomos entendendo a cosmologia e matéria escura.

Portanto, descobrir exemplos dessas galáxias fracas é um empreendimento importante, mas também desafiador. Parte do desafio é que essas galáxias fracas são extremamente difíceis de ver, aparecendo como apenas algumas estrelas espalhadas escondidas em enormes imagens do céu.

“O problema com essas galáxias muito fracas é que elas contêm tão poucas estrelas brilhantes que normalmente as usamos para identificar e medir suas distâncias”, explicou Emily Charles, estudante de doutorado na Universidade de Surrey que também esteve envolvida no estudo. . “O espelho de 8,1 metros de Gêmeos nos permitiu encontrar estrelas antigas fracas, permitindo-nos medir a distância até Pegasus V e determinar que o número de estrelas lá é muito antigo.”

A forte concentração de estrelas antigas que a equipe encontrou em Pegasus V indica que o objeto é provavelmente um fóssil das primeiras galáxias. Quando comparado com outras galáxias mais fracas ao redor de Andrômeda, Pegasus V parece excepcionalmente antigo e carente de minerais, indicando que sua formação estelar na verdade parou muito cedo.

“Esperamos que um estudo mais aprofundado das propriedades químicas de Pegasus V forneça pistas sobre os primeiros períodos de formação de estrelas no universo”, concluiu Collins. “Esta pequena galáxia fóssil do universo primitivo pode nos ajudar a entender como as galáxias se formaram e se nossa compreensão da matéria escura está correta”.

“O telescópio Gemini North disponível publicamente oferece uma gama de recursos para astrônomos da comunidade”, disse Martin Steele, Oficial do Programa Gemini da National Science Foundation. “Neste caso, a Gemini apoiou esta equipe internacional para confirmar a existência da galáxia anã, ligando-a fisicamente à galáxia de Andrômeda e identificando a natureza deficiente em minerais de seus sofisticados aglomerados estelares”.

As próximas instalações astronômicas devem lançar mais luz sobre galáxias fracas. Pegasus V testemunhou um momento na história do universo conhecido como reionização, e outros objetos que remontam a esse tempo serão observados em breve. Telescópio Espacial James Webb da NASA. Os astrônomos também esperam descobrir outras galáxias fracas no futuro usando o Observatório Vera C. Rubin, um programa do NSF NOIRLab. O Observatório Rubin realizará uma pesquisa sem precedentes de dez anos do céu óptico chamada pesquisa Legacy of Space and Time (LSST).

Notas

1. Pesquisas de imagens antigas do DESI foram realizadas para identificar alvos do processo de instrumentação espectroscópica de energia escura (DESI). Essas pesquisas incluem uma combinação única de três projetos que monitoraram um terço do céu noturno: O Inherited Dark Energy Camera Survey (DECaLS), observado pela Dark Energy Camera (DECam) construída pelo Departamento de Energia no Víctor M. Blanco 4- telescópio metro no Observatório Pan-Americano Cerro Tololo (CTIO) no Chile; Mayall z-band Legacy Survey (MzLS), pela câmera Mosaic3 no telescópio de 4 metros Nicholas U. Mayall no Observatório Nacional de Kitt Peak (KPNO); O Beijing-Arizona Sky Survey (BASS) com a câmera 90 Prime no Telescópio Bock de 2,3 metros, que pertence e é operado pela Universidade do Arizona e localizado em KPNO. CTIO e KPNO são programas afiliados da NSF NOIRLab.
2. Pegasus V é assim chamado porque é a quinta galáxia anã descoberta na constelação de Pegasus. A distância entre Pegasus V e a galáxia de Andrômeda no céu é de cerca de 18,5 graus.

Mais Informações

Esta pesquisa é apresentada em um artigo intitulado “Pegasus V – uma galáxia anã ultraleve recém-descoberta nos arredores de Andrômeda” para aparecer em Avisos mensais da Royal Astronomical Society.

Referência: “Pegasus V – uma galáxia anã ultraleve recém-descoberta nos arredores de Andrômeda” Por Michelle L.M. Collins, Emily J.E. Charles, David Martinez-Delgado, Matteo Monelli, Nuchin Creme, Giuseppe Donatello, Eric J. Tollerud e Walter Buchen , Concordou, Avisos mensais da Royal Astronomical Society.
arXiv: 2204.09068

A equipe era composta por Michel LM Collins (Departamento de Física, Universidade de Surrey, Reino Unido), Emily GE Charles (Departamento de Física, Universidade de Surrey, Reino Unido), David Martinez-Delgado (Instituto Astrophysica of Andaluzia, Espanha), Matteo Monelli ( Instituto). de Astrofísica das Canárias (IAC) e Universidad de La Laguna, Espanha), Noushin Karim (Departamento de Física, Universidade de Surrey, Reino Unido), Giuseppe Donatiello (UAI – Unione Astrofili Italiani, Itália), Erik J. Tollerud ( Space Telescope Science Institute , EUA), Walter Boschin (Instituto de Astrofísica das Canárias (IAC), Universidade de La Laguna, Fundação G. Galilei – INAF (Telescopio Nazionale Galileo), Espanha).