Astronomii au arătat pentru prima dată că până și cele mai mici galaxii din Univers au structuri complexe care indică o istorie complexă. Folosind Telescopul Subaru, o echipă de astronomi de la Observatorul Astronomic Național al Japoniei, Institutul de Fizică din Lituania, Universitatea Durham, Observatorul din Paris, Universitatea Kyoto, Observatorul astronomic Gunma și Universitatea din Tokyo au descoperit un halo extins din stele cu o tăietură ascuțită în galaxia neregulată pitică Leo A, membru al grupului local de galaxii care include Calea Lactee. Descoperirea contestă scenariile actuale de formare a galaxiilor, arătând că, în loc să fie păstrătorii blocurilor de construcții verzi care s-au combinat pentru a forma galaxii mai mari, galaxiile pitice neregulate au propria lor istorie de acumulare.
Înțelegerea formării și evoluției galaxiei la scări de timp comparabile cu vârsta Universului este una dintre cele mai mari provocări ale astronomiei. În scenariile cosmologiei standard (Nota 1), galaxiile sunt construite prin fuziune ierarhică: fluctuații de densitate primordială mici în distribuția lină a materiei în Universul timpuriu cresc și se combină pentru a forma structuri mai mari precum Calea Lactee. Cel mai numeros tip de galaxii din univers - galaxii pitice neregulate (Nota 2) - se presupune că își păstrează proprietățile neschimbate de-a lungul a miliarde de ani și reprezintă blocuri de construcție primitive. Acesta este un motiv pentru care astronomii au studiat recent galaxii pitice neregulate cu mare interes.
Echipa condusă de profesorii Nobuo Arimoto (Observatorul Astronomic Național din Japonia) și Vladas Vansevicius (Institutul de Fizică, Lituania) a studiat Leul A - o galaxie pitică neregulată izolată și extrem de bogată în gaze, cu doar 0,01% din masa Calea Lactee și elemente chimice cu fracție scăzută produse de generațiile anterioare de stele. Aceste caracteristici sugerează că această galaxie a evoluat fără interacțiuni semnificative cu alte galaxii. S-a crezut că această galaxie are o structură destul de simplă, spre deosebire de galaxiile cu discuri mari precum Calea Lactee. Cu toate acestea, această vedere trebuie schimbată datorită imaginii profunde a regiunilor exterioare ale acestei galaxii cu ajutorul telescopului Subaru.
Înainte de aceste observații, Leo A era deja cunoscut că are o dimensiune unghiulară mare (7 ′ x 5 ′; Nota 3) și Telescopul Subaru echipat cu camera focală primă (Suprime-Cam) a fost un instrument ideal pentru studierea stelelor la limitele exterioare ale galaxiei (Fig. 1). O singură expunere cu Suprime-Cam acoperă un câmp de vedere de 34 ′ x 27 ′ (dimensiunea pixelului 0 ”.2 x 0” .2) cu sensibilitate ridicată. Echipa a achiziționat imagini optice ale galaxiei pitice neregulate Leo A cu trei filtre de bandă largă în noiembrie 2001. Pentru a urmări întreaga întindere a vechilor stele din Leo A, echipa a folosit stele de ramură uriașă roșie (RGB), care sunt evoluate jos. -mase stele cu luminozitate foarte mare și sunt de așteptat să reprezinte bine structurile extinse ale galaxiilor. Au investigat în interiorul unei elipse de axe semi-majore a = 12 ′ care acoperă complet galaxia și au detectat 1394 stele RGB distribuite simetric și lin în acest câmp.
Fig. 2 prezintă profilul radial al densității numărului de suprafață al stelelor uriașe roșii. Echipa a găsit o structură de disc semnificativ mai mare (cu o axă semi-majoră de 5,5 ′) decât a fost cunoscută anterior (3,5 ′). Mai mult, observațiile profunde au permis descoperirea unei noi componente stelare în galaxiile pitice neregulate, pe care echipa le numește „halo”? (5,5′-7,5 ′), care are o pantă mai puțin abruptă în densitatea numărului de stele RGB. Componenta halo se termină la 8 ′ de centrul galaxiei cu o tăiere puternică în distribuția stelelor RGB. Existența unei astfel de structuri halo în galaxiile pitice neregulate nu a fost confirmată înainte de aceste observații.
Mărimea lui Leo A dezvăluită de aceste noi observații este de două ori mai mare decât dimensiunea acceptată anterior, ceea ce sugerează că, chiar și în universul din apropiere, vedem galaxii doar ca „vârfuri de aisberguri” care sunt de fapt de câteva ori mai extinse.
Halo nou descoperit, cu o tăietură stelară ascuțită și discul galaxiei pitice neregulate Leo A seamănă îndeaproape cu structura, precum și conținutul stelar și gazos găsit în mari galaxii cu discuri complete, precum Calea Lactee. Structura complicată a galaxiilor masive mari s-a crezut a fi un rezultat al contopirii galaxiilor mai puțin masive precum cele neregulate pitice. Cu toate acestea, acest studiu relevă clar că galaxia neregulată pitică Leo A are deja componente disc și halo și sugerează istorii complexe pentru chiar galaxii de masă foarte mici precum Leo A, care se presupune că vor forma direct din fluctuațiile de densitate primordială din universul timpuriu (Nota 1) și provoacă înțelegerea contemporană a evoluției galaxiei. Profesorii N. Arimoto și V. Vansevicius cred că Leul A este o piatră? Rosetta? (Nota 4) pentru înțelegerea procesului de formare și evoluție a galaxiilor.
Lucrarea științifică a acestei cercetări a fost acceptată pentru publicare în 20 august 2004, Astrophysical Journal Letters (Volumul 611, Numărul 2, L93).
Sursa originală: Comunicat de presă Subaru
