Yakındaki Gökada Keşfedilen Eşsiz Sayıda Küresel Küme

Küresel kümelerden oluşan yeni hazine, galaksi evrimi hakkında ipuçları barındırıyor.

Arizona Üniversitesi liderliğindeki bir gökbilimciler ekibi, yakınlardaki eliptik gökada Erboğa A’nın gözlemlerini kullanarak, benzeri görülmemiş sayıda olası küresel küme buldu – hepsi aynı anda oluşan binlerce yıldızdan oluşan eski, yoğun gruplar.

Yer ve uzay tabanlı teleskopların bir kombinasyonu kullanılarak tamamlanan bir araştırma, eliptik gökada Erboğa A’nın dış bölgelerinde, hepsi aynı anda oluşan eski, yoğun binlerce yıldızdan oluşan eski, yoğun gruplar olan daha önce bilinmeyen küresel kümelerden oluşan bir hazine hazinesi ortaya çıkardı. Çalışma, bu galaksinin mimarisini ve kozmolojik tarihini anlamada önemli bir ilerleme sunuyor ve genel olarak galaksi oluşumuna ve evrendeki karanlık maddenin dağılımına dair yeni bilgiler sunuyor.

Arizona Üniversitesi Astronomi Bölümü ve Steward Gözlemevi’nde doktora öğrencisi olan Allison Hughes, bulguları özetleyen bir hakemli makalenin ilk yazarıdır. Astrofizik Dergisi Haziranda. Çalışmayı Salı günü Amerika Astronomik Topluluğu basın brifingi sırasında sundu. Yüz yüze AAS 239. toplantısı şu nedenlerle iptal edildi: COVID-19 Endişeler üzerine sanal olarak Zoom üzerinden basın brifingleri yapıldı.

NGC 5128 olarak da bilinen Erboğa A, süper kütleli bir kütleden fışkıran göreceli bir jete sahip, görsel olarak çarpıcı, eliptik bir gökadadır. Kara delik merkezinde ve Erboğa A yörüngesindeki daha küçük gökadalarla geçmişteki çarpışmalar ve birleşmeler tarafından geride bırakılan muhteşem saçılmış yıldız akışları. Erboğa takımyıldızında, Dünya’dan 13 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan Erboğa A, gökbilimcilerin tek tek yıldızları görmelerine izin vermeyecek kadar uzakta. , ancak yıldız kümeleri tanımlanabilir ve galaksinin çalkantılı evriminin “fosil kanıtı” olarak kullanılabilir.

Hughes ve meslektaşları, Erboğa A’da yaklaşık 40.000 küresel küme adayının yeni bir kataloğunu sunarak, gerçek küresel kümeler olma olasılığı en yüksek olan 1.900 kişilik bir kümeye odaklanan takip gözlemleri önermektedir. Araştırmacılar, galaksinin merkezinden yaklaşık yarım milyon ışıkyılı uzaklıkta, yaklaşık 150 kiloparseklik tahmini bir yarıçapa kadar küresel küme adaylarını araştırdılar. Veriler, aşağıdaki kaynaklardan elde edilen gözlemleri birleştirir: Erboğa ve Heykeltıraş Panoramik Görüntüleme Araştırması veya PISCeS; Avrupa Uzay Ajansı’nın bir uzay gözlemevi olan Gaia; ve neredeyse tüm gökyüzünü kaplayan her iki yarım küredeki teleskoplardan kamuya açık görüntüleri birleştiren NOAO Kaynak Kataloğu.

Erboğa A, zenginliği ve Dünya’ya yakınlığı nedeniyle ekstragalaktik küresel küme çalışmaları için önde gelen bir hedef olmuştur, ancak çalışmaların çoğu galaksinin iç 40 kiloparsek’ine (yaklaşık 130.500 ışıkyılı) odaklanmıştır, diye açıkladı Hughes, dış gezegeni bırakarak. Galaksinin sınırları büyük ölçüde keşfedilmemiş. Adayları gerçek küresel kümeler olma olasılıklarına göre sıralayan ekip, yaklaşık 1.900’ün bu şekilde doğrulanma olasılığının yüksek olduğunu ve takip spektroskopik doğrulaması için en yüksek öncelik olması gerektiğini buldu.

“Çoğunlukla kendi galaksimizdeki araştırmalara odaklanan Gaia uydusunu kullanıyoruz. Samanyolu, gözlemlerini yerdeki teleskoplarla, bu durumda Şili’deki Magellan Clay teleskopu ve Avustralya’daki Anglo-Avustralya Teleskobu ile ilişkilendirdiğimiz yeni bir şekilde.”

Hughes, Erboğa A’nın yapısının gökbilimcilere, diğer gökadalarla birkaç büyük birleşmeden geçtiğini ve çevredeki alanlardan çok daha fazla yıldıza sahip nehir benzeri bölgelerle küre benzeri bir görünüme yol açtığını söyledi. Eliptik bir gökadanın en yakın örneğini sunan Erboğa A, gökbilimcilere bizimkine çok benzemeyen bir gökadayı yakından inceleme fırsatı sunuyor. Samanyolu ve en yakın komşusu Andromeda Gökadası, her ikisi de sarmal gökadalardır. Bildik, fırıldak benzeri görünümleriyle sarmal gökadalar “tipik” gökada gibi görünebilir, ancak daha az düzenli eliptik kuzenlerinin kozmosta onlardan daha fazla olduğu ortaya çıktı.

Hughes, “Centaurus A tuhaf bir aykırı değer gibi görünebilir, ancak bunun tek nedeni, onun küçük cesur ayrıntılarını görebilecek kadar yaklaşabilmemizdir” dedi. “Büyük olasılıkla, Samanyolu gibi hem eliptik hem de sarmal gökadalar, yüzeyden biraz daha derine baktığımızda fark ettiğimizden daha dağınıktır.”

Hughes, küresel kümelerin uzun zaman önce meydana gelen süreçlerin kanıtı olarak hizmet ettiğini söyledi.

“Örneğin, hepsi benzer metalikliğe (kimyasal bileşime) sahip olan ve benzer radyal hızla hareket eden bu küresel kümelerin bir çizgisini görürseniz, bunların aynı cüce gökadadan veya Erboğa A ile çarpışan benzer bir nesneden gelmiş olması gerektiğini biliyoruz. şu anda asimile olma sürecindedir.”

Yıldız kümeleri, yıldızlararası ortamdaki yoğun gaz parçalarından oluşur. Hemen hemen her gökada, yaklaşık 150 tanesiyle övünen Samanyolu da dahil olmak üzere küresel kümelere sahiptir, ancak çoğu yıldız bu tür kümeler halinde düzenlenmemiştir. Hughes’a göre, gökbilimciler küresel kümeleri inceleyerek kütlesi, yakındaki galaksilerle etkileşim geçmişi ve hatta karanlık maddenin dağılımı gibi onlara ev sahipliği yapan galaksi hakkında ipuçları toplayabilirler.

Hughes, “Küresel kümeler ilginç çünkü tek tek yıldızları çözemediğimiz diğer galaksilerdeki yapıların ve süreçlerin izleyicileri olarak kullanılabilirler” dedi. “Tek tek yıldızlarının element bileşimi gibi kimyasal imzalara tutunuyorlar, bu yüzden bize oluştukları ortam hakkında bir şeyler anlatıyorlar.”

Hughes, Erboğa A’nın altyapısının bu tür kümelerin büyük, keşfedilmemiş bir popülasyonuna işaret ettiği için araştırmacıların özellikle galaksinin merkezinden uzakta küresel kümeler aradıklarını açıkladı. Önceki gözlemler, daha merkezi bölgelerde 600’ün hemen altında küme bulmuştu, ancak galaksinin dış bölgeleri büyük ölçüde keşfedilmemiş kaldı.

Hughes, “Daha uzağa baktık ve şimdiden 100’den fazla yeni küme keşfettik ve büyük olasılıkla daha fazlası var, çünkü verileri işlemeyi bile bitirmedik” dedi. “Daha sonra bu verileri, o galaksideki mimariyi ve hareketleri yeniden yapılandırmak ve ayrıca kütlesini bulmak için kullanabiliriz. Bundan, sonunda tüm yıldızlarını çıkarabilir ve geriye ne kaldığını görebiliriz – bu görünmez kütle onun karanlık maddesi olmalı.”

Referans: Allison K. Hughes, David J. Sand, Anil Seth, Jay Strader, Karina Voggel, Antoine Dumont, Denija Crnojević, “NGC 5128 Küresel Küme Adayları 150 kpc’ye Kadar: Gaia ve Yere Dayalı Verilerden Kapsamlı Bir Katalog”, Nelson Caldwell, Duncan A. Forbes, Joshua D. Simon, Puragra Guhathakurta ve Elisa Toloba, 9 Haziran 2021, Astrofizik Dergisi.
DOI: 10.3847/1538-4357/abf63c