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

Am Rande der Andromeda-Galaxie wurde mit Hilfe mehrerer NOIRLab-Einrichtungen der NSF eine extrem schwache, ungewöhnliche 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 Donatello einen seltsamen „Fleck“ in den Daten entdeckte[{“ 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.

Die schwachen Sterne in Pegasus V wurden in einer tieferen Nachbeobachtung von Astronomen mit dem größeren Gemini North Telescope, einem 8,1-Meter-Teleskop mit dem GMOS-Instrument, entdeckt, was bestätigt, dass es sich um eine sehr schwache Zwerggalaxie am Rande der Andromeda-Galaxie handelt. Der Gemini North in Hawaii ist die Hälfte des Gemini International Observatory.

Beobachtungen mit Gemini zeigten, dass die Galaxie im Vergleich zu ähnlichen Zwerggalaxien extrem arm an schwereren Elementen zu sein scheint, was bedeutet, dass sie sehr alt und wahrscheinlich eine der ersten fossilen Galaxien im Universum ist.

„Wir haben eine sehr schwache Galaxie gefunden, deren Sterne sich sehr früh in der Geschichte des Universums gebildet haben“, kommentierte Michelle Collins, Astronomin an der Universität von Surrey, Großbritannien, und Hauptautorin des Artikels, der die Entdeckung bekannt gab. „Diese Entdeckung stellt das erste Mal dar, dass eine Galaxie mit diesem schwachen Licht um die Andromeda-Galaxie herum gefunden wurde, wobei eine astronomische Untersuchung verwendet wurde, die nicht speziell für diese Aufgabe entwickelt wurde.“

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

Schwache Galaxien gehören zu den Fossilien der ersten Galaxien, die sich gebildet haben, und diese galaktischen Überreste enthalten Hinweise auf die Entstehung der ersten Sterne. Während Astronomen spekulieren, dass das Universum von schwachen Galaxien wie Pegasus V wimmelt,^[2] Sie haben noch nicht annähernd herausgefunden, was ihre Theorien vorhersagen. Wenn es wirklich weniger schwache Galaxien als erwartet gibt, bedeutet dies, dass es ein ernstes Problem mit dem Verständnis der Astronomen von Kosmologie und Dunkle Materie.

Daher ist die Entdeckung von Beispielen dieser schwachen Galaxien ein wichtiges Unterfangen, aber auch eine Herausforderung. Ein Teil der Herausforderung besteht darin, dass diese schwachen Galaxien extrem schwer zu erkennen sind und nur als ein paar verstreute Sterne erscheinen, die in riesigen Bildern des Himmels verborgen sind.

„Das Problem mit diesen sehr schwachen Galaxien ist, dass sie so wenige helle Sterne enthalten, dass wir sie normalerweise verwenden, um ihre Entfernungen zu identifizieren und 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 die Entfernung zu Pegasus V messen und feststellen konnten, dass die Anzahl der Sterne dort sehr alt ist.“

Die starke Konzentration alter Sterne, die das Team in Pegasus V gefunden hat, deutet darauf hin, dass es sich bei dem Objekt wahrscheinlich um ein Fossil der ersten Galaxien handelt. Im Vergleich zu anderen schwächeren Galaxien um Andromeda erscheint Pegasus V einzigartig alt und arm an Mineralien, was darauf hindeutet, dass seine Sternentstehung tatsächlich sehr früh aufhörte.

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

„Das öffentlich zugängliche Gemini North-Teleskop bietet eine Reihe von Möglichkeiten für Gemeinschaftsastronomen“, sagte Martin Steele, Gemini Program Officer bei der National Science Foundation. „In diesem Fall unterstützte Gemini dieses internationale Team, um die Existenz der Zwerggalaxie zu bestätigen, sie physisch mit der Andromeda-Galaxie zu verbinden und die mineralarme Natur ihrer hochentwickelten Sternhaufen zu identifizieren.“

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. Das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA. Astronomen hoffen auch, in Zukunft mit dem Vera C. Rubin Observatory, einem Programm des NSF NOIRLab, weitere lichtschwache Galaxien zu entdecken. Das Rubin-Observatorium wird eine beispiellose zehnjährige Durchmusterung des optischen Himmels durchführen, die als Vermächtnis von Raum und Zeit (LSST) bezeichnet wird.

Anmerkungen

1. Frühere bildgebende DESI-Untersuchungen wurden durchgeführt, um Prozessziele für Dunkelenergie-Spektroskopie-Instrumentierung (DESI) zu identifizieren. Diese Vermessungen umfassen eine einzigartige Kombination aus drei Projekten, die ein Drittel des Nachthimmels überwacht haben: The Inherited Dark Energy Camera Survey (DECaLS), beobachtet von der vom Energieministerium gebauten Dark Energy Camera (DECam) auf der Víctor M. Blanco 4- Meter-Teleskop am Cerro Tololo Panamerikanischen Observatorium (CTIO) in Chile; Mayall z-band Legacy Survey (MzLS), durch die Mosaic3-Kamera am Nicholas U. Mayall 4-Meter-Teleskop am Kitt Peak National Observatory (KPNO); Die Beijing-Arizona Sky Survey (BASS) mit der 90 Prime Camera auf dem 2,3-Meter-Bock-Teleskop, das der University of Arizona gehört und von ihr betrieben wird und sich in KPNO befindet. CTIO und KPNO sind Partnerprogramme von NSF NOIRLab.
2. Pegasus V trägt diesen Namen, weil es die fünfte Zwerggalaxie ist, die im Sternbild Pegasus entdeckt wurde. Der Abstand zwischen Pegasus V und der Andromeda-Galaxie am Himmel beträgt etwa 18,5 Grad.

Mehr Informationen

Diese Forschung wird in einem Artikel mit dem Titel „Pegasus V – eine neu entdeckte ultraleichte Zwerggalaxie in den Außenbezirken von Andromeda“ vorgestellt, in dem sie erscheinen soll Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society.

Referenz: „Pegasus V – eine neu entdeckte ultraleichte Zwerggalaxie in den Außenbezirken von Andromeda“ Von Michelle L. M. Collins, Emily J. E. Charles, David Martinez-Delgado, Matteo Monelli, Nuchin Creme, Giuseppe Donatello, Eric J. Tollerud und Walter Buchen , Einverstanden, Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society.
arXiv: 2204.09068

Das Team bestand aus 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 Andalusia, Spanien), Matteo Monelli ( Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) und Universidad de La Laguna, Spanien), Noushin Karim (Department of Physics, University of Surrey, UK), Giuseppe Donatiello (UAI – Unione Astrofili Italiani, Italien), Erik J. Tollerud ( Space Telescope Science Institute, USA), Walter Boschin (Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), Universidad de La Laguna, Fundación G. Galilei – INAF (Telescopio Nazionale Galileo), Spanien).