Ongebruikelijk fossiel sterrenstelsel ontdekt aan de rand van Andromeda – zou de geschiedenis van het universum kunnen onthullen

Een extreem zwak ongewoon dwergstelsel is ontdekt aan de rand van het Andromedastelsel met behulp van verschillende NOIRLab-faciliteiten van NSF. Het sterrenstelsel, Pegasus V genaamd, werd voor het eerst ontdekt als onderdeel van een systematische zoektocht naar Andromeda-dwergen, gecoördineerd door David Martinez-Delgado van het Instituto de Astrofísica de Andalucía, Spanje, toen amateurastronoom Giuseppe Donatello een vreemde “vlek” ontdekte in de gegevens in[{” 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.

De zwakke sterren in Pegasus V zijn in een diepere follow-up gedetecteerd door astronomen met behulp van de grotere Gemini North Telescope, 8,1-meter telescoop met het GMOS-instrument, wat bevestigt dat het een zeer zwak dwergstelsel is aan de rand van de Andromeda Galaxy. De Gemini North op Hawaï is de helft van het Gemini International Observatory.

Waarnemingen met Gemini toonden aan dat het sterrenstelsel een extreem tekort lijkt te hebben aan zwaardere elementen in vergelijking met vergelijkbare dwergstelsels, wat betekent dat het erg oud is en waarschijnlijk een van de eerste fossiele sterrenstelsels in het universum.

“We hebben een heel zwak sterrenstelsel gevonden waarvan de sterren heel vroeg in de geschiedenis van het universum zijn gevormd”, zegt Michelle Collins, een astronoom aan de Universiteit van Surrey, VK en hoofdauteur van het artikel waarin de ontdekking wordt aangekondigd. “Deze ontdekking is de eerste keer dat een sterrenstelsel met dit zwakke licht is gevonden rond het Andromeda-sterrenstelsel met behulp van een astronomisch onderzoek dat niet specifiek voor deze taak is ontworpen.”

Er is een extreem zwak dwergstelsel ontdekt in de buitenste randen van het Andromeda-stelsel dankzij de scherpe ogen van een amateur-astronoom die archiefgegevens van de Dark Energy Camera van het Amerikaanse ministerie van Energie op de Víctor M. Blanco 4-meter-telescoop in de Cerro onderzocht. Tololo Inter-American Observatory (CTIO) en verwerkt door het Community and Data Science Center (CSDC). Follow-up door professionele astronomen met behulp van het Gemini International Observatory heeft onthuld dat het dwergstelsel – Pegasus V – zeer weinig zwaardere elementen bevat en waarschijnlijk een fossiel is van de eerste sterrenstelsels. Alle drie de betrokken faciliteiten zijn de NOIRLab-programma’s van NSF. Credit: Gemini International Observatory/NOIRLab/NSF/AURA, Erkenning: Beeldverwerking: TA Rector (University of Alaska Anchorage/NSF’s NOIRLab), M. Zamani (NSF’s NOIRLab) en D. de Martin (NSF’s NOIRLab)

Vage sterrenstelsels behoren tot de fossielen van de eerste sterrenstelsels die zich hebben gevormd, en deze galactische overblijfselen bevatten aanwijzingen over de vorming van de eerste sterren. Terwijl astronomen speculeren dat het heelal wemelt van zwakke sterrenstelsels zoals Pegasus V,^[2] Ze hebben nog lang niet ontdekt wat hun theorieën voorspellen. Als er echt minder zwakke sterrenstelsels zijn dan verwacht, betekent dit dat er een serieus probleem is met astronomen die kosmologie en donkere materie.

Daarom is het ontdekken van voorbeelden van deze zwakke sterrenstelsels een belangrijke, maar ook een uitdaging. Een deel van de uitdaging is dat deze zwakke sterrenstelsels buitengewoon moeilijk te zien zijn, omdat ze verschijnen als slechts een paar verspreide sterren verborgen in enorme beelden van de lucht.

“Het probleem met deze zeer zwakke sterrenstelsels is dat ze zo weinig heldere sterren bevatten dat we ze normaal gesproken gebruiken om hun afstanden te identificeren en te meten”, legt Emily Charles uit, een promovendus aan de Universiteit van Surrey die ook bij het onderzoek betrokken was. . “Gemini’s 8,1-meter spiegel stelde ons in staat om zwakke oude sterren te vinden, waardoor we de afstand tot Pegasus V konden meten en vaststellen dat het aantal sterren daar erg oud is.”

De sterke concentratie van oude sterren die het team in Pegasus V vond, geeft aan dat het object waarschijnlijk een fossiel is van de eerste sterrenstelsels. In vergelijking met andere zwakkere sterrenstelsels rond Andromeda, lijkt Pegasus V uniek oud en ontbreekt het aan mineralen, wat aangeeft dat zijn stervorming eigenlijk heel vroeg stopte.

“We hopen dat verdere studie van de chemische eigenschappen van Pegasus V aanwijzingen zal geven voor de vroege perioden van stervorming in het universum”, concludeerde Collins. “Dit kleine fossiele sterrenstelsel uit het vroege heelal kan ons helpen begrijpen hoe sterrenstelsels zijn gevormd en of ons begrip van donkere materie correct is.”

“De openbaar beschikbare Gemini North-telescoop biedt een scala aan mogelijkheden voor gemeenschapsastronomen”, zegt Martin Steele, Gemini Program Officer bij de National Science Foundation. “In dit geval ondersteunde Gemini dit internationale team om het bestaan ​​​​van het dwergstelsel te bevestigen, het fysiek te verbinden met het Andromeda-stelsel en het mineraalarme karakter van zijn geavanceerde sterrenhopen te identificeren.”

Aankomende astronomische faciliteiten zullen meer licht werpen op zwakke sterrenstelsels. Pegasus V was getuige van een tijd in de geschiedenis van het universum die bekend staat als reïonisatie, en andere objecten die dateren uit deze tijd zullen binnenkort worden waargenomen. NASA’s James Webb-ruimtetelescoop. Astronomen hopen in de toekomst ook andere zwakke sterrenstelsels te ontdekken met behulp van het Vera C. Rubin Observatory, een programma van NSF NOIRLab. Het Rubin Observatorium zal een ongekend, tien jaar durend onderzoek van de optische hemel uitvoeren, het zogenaamde Legacy of Space and Time (LSST) onderzoek.

Opmerkingen:

1. Oude DESI-beeldvormingsonderzoeken werden uitgevoerd om procesdoelen voor donkere energiespectroscopische instrumentatie (DESI) te identificeren. Deze onderzoeken omvatten een unieke combinatie van drie projecten die een derde van de nachtelijke hemel hebben gemonitord: The Inherited Dark Energy Camera Survey (DECaLS), waargenomen door de door het Department of Energy gebouwde Dark Energy Camera (DECam) op de Víctor M. Blanco 4- metertelescoop bij het Cerro Tololo Pan-American Observatory (CTIO) in Chili; Mayall z-band Legacy Survey (MzLS), door de Mosaic3-camera op de Nicholas U. Mayall 4-meter Telescope bij Kitt Peak National Observatory (KPNO); De Beijing-Arizona Sky Survey (BASS) met de 90 Prime Camera op de 2,3-meter Bock Telescope, die eigendom is van en wordt beheerd door de Universiteit van Arizona en zich bevindt in KPNO. CTIO en KPNO zijn NSF NOIRLab-partnerprogramma’s.
2. Pegasus V wordt zo genoemd omdat het het vijfde dwergstelsel is dat is ontdekt in het sterrenbeeld Pegasus. De afstand tussen Pegasus V en het Andromeda-sterrenstelsel aan de hemel is ongeveer 18,5 graden.

meer informatie

Dit onderzoek wordt gepresenteerd in een paper getiteld “Pegasus V – een nieuw ontdekt ultralicht dwergstelsel in de buitenwijken van Andromeda” dat zal verschijnen in Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society.

Referentie: “Pegasus V – een nieuw ontdekt ultralicht dwergstelsel in de buitenwijken van Andromeda” Door Michelle L.M. Collins, Emily J.E. Charles, David Martinez-Delgado, Matteo Monelli, Nuchin Creme, Giuseppe Donatello, Eric J. Tollerud en Walter Buchen , Overeengekomen, Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society.
arXiv: 2204.09068

Het team bestond uit Michel LM Collins (Department of Physics, University of Surrey, UK), Emily GE Charles (Department of Physics, University of Surrey, UK), David Martinez-Delgado (Instituto Astrophysica of Andalusië, Spanje), Matteo Monelli ( Instituto). de Astrofísica de Canarias (IAC) en Universidad de La Laguna, Spanje), Noushin Karim (Department of Physics, University of Surrey, UK), Giuseppe Donatiello (UAI – Unione Astrofili Italiani, Italië), Erik J. Tollerud ( Space Telescope Science Institute, VS), Walter Boschin (Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), Universidad de La Laguna, Fundación G. Galilei – INAF (Telescopio Nazionale Galileo), Spanje).