Galaxia fósil inusual descubierta en las afueras de Andrómeda: podría revelar la historia del universo

Se ha descubierto una galaxia enana inusual extremadamente débil en el borde de la galaxia de Andrómeda con la ayuda de varias instalaciones de NOIRLab de NSF. La galaxia, llamada Pegasus V, fue descubierta por primera vez como parte de una búsqueda sistemática de enanas de Andrómeda coordinada por David Martínez-Delgado del Instituto de Astrofísica de Andalucía, España, cuando el astrónomo aficionado Giuseppe Donatello descubrió una extraña “mancha” en los datos de[{” 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.

Las estrellas débiles en Pegasus V han sido detectadas en un seguimiento más profundo por parte de los astrónomos que utilizan el telescopio Gemini North más grande, un telescopio de 8,1 metros con el instrumento GMOS, lo que confirma que es una galaxia enana muy débil en las afueras de la galaxia de Andrómeda. El Gemini North en Hawái es la mitad del Observatorio Internacional Gemini.

Las observaciones con Gemini mostraron que la galaxia parece ser extremadamente deficiente en elementos más pesados ​​en comparación con galaxias enanas similares, lo que significa que es muy antigua y probablemente una de las primeras galaxias fósiles del universo.

“Encontramos una galaxia muy tenue cuyas estrellas se formaron muy temprano en la historia del universo”, comentó Michelle Collins, astrónoma de la Universidad de Surrey, Reino Unido y autora principal del artículo que anuncia el descubrimiento. “Este descubrimiento representa la primera vez que se encuentra una galaxia con esta luz tenue alrededor de la galaxia de Andrómeda utilizando un estudio astronómico que no fue diseñado específicamente para esta tarea”.

Una galaxia enana extremadamente tenue ha sido descubierta en las franjas exteriores de la galaxia de Andrómeda gracias a los agudos ojos de un astrónomo aficionado que examina los datos de archivo de la Cámara de Energía Oscura del Departamento de Energía de EE. UU. en el Telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros en Cerro Tololo Observatorio Interamericano (CTIO) y procesado por el Community and Data Science Center (CSDC). El seguimiento realizado por astrónomos profesionales que utilizan el Observatorio Internacional Gemini ha revelado que la galaxia enana, Pegasus V, contiene muy pocos elementos más pesados ​​y es probable que sea un fósil de las primeras galaxias. Las tres instalaciones involucradas son programas NOIRLab de NSF. Crédito: Observatorio Internacional Gemini/NOIRLab/NSF/AURA, Reconocimiento: Procesamiento de imágenes: TA Rector (Universidad de Alaska Anchorage/NOIRLab de NSF), M. Zamani (NOIRLab de NSF) y D. de Martin (NOIRLab de NSF)

Las galaxias tenues se encuentran entre los fósiles de las primeras galaxias que se formaron, y estos remanentes galácticos contienen pistas sobre la formación de las primeras estrellas. Mientras los astrónomos especulan que el universo está repleto de galaxias débiles como Pegasus V,^[2] Todavía no han descubierto casi lo que predicen sus teorías. Si realmente hay menos galaxias tenues de lo esperado, esto significa que hay un serio problema con la comprensión de la cosmología por parte de los astrónomos y materia oscura.

Por lo tanto, descubrir ejemplos de estas galaxias débiles es un esfuerzo importante, pero también desafiante. Parte del desafío es que estas débiles galaxias son extremadamente difíciles de ver, ya que aparecen como unas pocas estrellas dispersas escondidas en enormes imágenes del cielo.

“El problema con estas galaxias muy débiles es que contienen tan pocas estrellas brillantes que normalmente las usamos para identificar y medir sus distancias”, explicó Emily Charles, estudiante de doctorado en la Universidad de Surrey que también participó en el estudio. . “El espejo de 8,1 metros de Gemini nos permitió encontrar estrellas antiguas y débiles, lo que nos permitió medir la distancia a Pegasus V y determinar que la cantidad de estrellas allí es muy antigua”.

La fuerte concentración de estrellas antiguas que el equipo encontró en Pegasus V indica que el objeto es probablemente un fósil de las primeras galaxias. Cuando se compara con otras galaxias más débiles alrededor de Andrómeda, Pegasus V parece excepcionalmente vieja y carente de minerales, lo que indica que su formación estelar en realidad se detuvo muy temprano.

“Esperamos que un mayor estudio de las propiedades químicas de Pegasus V proporcione pistas sobre los primeros períodos de formación estelar en el universo”, concluyó Collins. “Esta pequeña galaxia fósil del universo primitivo puede ayudarnos a comprender cómo se formaron las galaxias y si nuestra comprensión de la materia oscura es correcta”.

“El telescopio Gemini North, disponible públicamente, ofrece una variedad de capacidades para los astrónomos de la comunidad”, dijo Martin Steele, oficial del programa Gemini en la Fundación Nacional de Ciencias. “En este caso, Gemini apoyó a este equipo internacional para confirmar la existencia de la galaxia enana, vinculándola físicamente con la galaxia de Andrómeda e identificando la naturaleza deficiente en minerales de sus sofisticados cúmulos estelares”.

Las próximas instalaciones astronómicas están preparadas para arrojar más luz sobre las galaxias débiles. Pegasus V fue testigo de un momento en la historia del universo conocido como reionización, y pronto se observarán otros objetos que datan de este tiempo. Telescopio espacial James Webb de la NASA. Los astrónomos también esperan descubrir otras galaxias débiles en el futuro utilizando el Observatorio Vera C. Rubin, un programa de NSF NOIRLab. El Observatorio Rubin llevará a cabo un estudio sin precedentes de diez años del cielo óptico llamado estudio Legacy of Space and Time (LSST).

notas

1. Se realizaron encuestas de imágenes antiguas DESI para identificar los objetivos del proceso de instrumentación espectroscópica de energía oscura (DESI). Estos sondeos incluyen una combinación única de tres proyectos que han monitoreado un tercio del cielo nocturno: El Sondeo de la Cámara de Energía Oscura Heredada (DECaLS), observado por la Cámara de Energía Oscura (DECam) construida por el Departamento de Energía en el Víctor M. Blanco 4- telescopio de metros en el Observatorio Panamericano Cerro Tololo (CTIO) en Chile; Mayall z-band Legacy Survey (MzLS), por la cámara Mosaic3 en el telescopio de 4 metros Nicholas U. Mayall en el Observatorio Nacional Kitt Peak (KPNO); El estudio del cielo de Beijing-Arizona (BASS) con la cámara 90 Prime en el telescopio Bock de 2,3 metros, que es propiedad y está operado por la Universidad de Arizona y está ubicado en KPNO. CTIO y KPNO son programas afiliados de NSF NOIRLab.
2. Pegasus V se llama así porque es la quinta galaxia enana descubierta en la constelación de Pegasus. La distancia entre Pegasus V y la galaxia de Andrómeda en el cielo es de unos 18,5 grados.

más información

Esta investigación se presenta en un artículo titulado “Pegasus V: una galaxia enana ultraligera recién descubierta en las afueras de Andrómeda” que aparecerá en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.

Referencia: “Pegasus V: una galaxia enana ultraligera recién descubierta en las afueras de Andrómeda” Por Michelle L.M. Collins, Emily J.E. Charles, David Martinez-Delgado, Matteo Monelli, Nuchin Creme, Giuseppe Donatello, Eric J. Tollerud y Walter Buchen , Acordado, Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.
arXiv: 2204.09068

El equipo estaba formado por Michel LM Collins (Departamento de Física, Universidad de Surrey, Reino Unido), Emily GE Charles (Departamento de Física, Universidad de Surrey, Reino Unido), David Martínez-Delgado (Instituto Astrofísico de Andalucía, España), Matteo Monelli ( Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y la Universidad de La Laguna, España), Noushin Karim (Departamento de Física, Universidad de Surrey, Reino Unido), Giuseppe Donatiello (UAI – Unione Astrofili Italiani, Italia), Erik J. Tollerud ( Space Telescope Science Institute, EE. UU.), Walter Boschin (Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), Universidad de La Laguna, Fundación G. Galilei – INAF (Telescopio Nazionale Galileo), España).