Zespół chińskich astronomów z zgromadził dowody obserwacyjne pozwalające wymodelować proces transformacji galaktyk karłowatych w ultrakompaktowe galaktyki karłowate (UCD). To ważne odkrycie zostało szczegółowo opisane w badaniu opublikowanym niedawno w czasopiśmie Nature.
Tradycyjnie galaktyki i gromady gwiazd były postrzegane jako odrębne byty. Galaktyki powstają i rozwijają się w halo ciemnej materii i mają złożoną historię ewolucyjną. Natomiast gromady gwiazd powstają z gigantycznych obłoków molekularnych znajdujących się w galaktykach.
Galaktyki karłowate są najmniej świecącą klasą galaktyk i odgrywają kluczową rolę w ewolucji Wszechświata. Odkryte około 2000 roku UCD zawdzięcza swoją nazwę niezwykle gęstemu wewnętrznemu układowi gwiazd, którego masa i rozmiar mieszczą się pomiędzy galaktyką a gromadą gwiazd, a tajemnica jej pochodzenia pozostaje nierozwiązana. Chociaż niektóre wyniki badań przeprowadzonych w ostatnich latach sugerują, że wiele UCD może pochodzić z zapadających się galaktyk karłowatych, proces tej ewolucji nie został potwierdzony obserwacjami.
Silnie skoncentrowane galaktyki w jądrze Gromady Galaktyk w Pannie. (a) Kolorowe złożone negatywowe obrazy silnie skoncentrowanych galaktyk różnych typów. Każdy obraz ma wymiary 0,5 arcmin x 0,5 arcmin. (b) Obrazowanie cech o niskiej jasności powierzchniowej w regionie jądra Gromady Galaktyk w Pannie. Różne kolorowe symbole reprezentują różne podtypy badanych galaktyk. Strzałka wskazuje strumień pływowy o długości 70 kpc, który prawdopodobnie pochodzi z NGVS-UCD509. Źródło: Kaixiang Wang i in., Nature (2023).
Chcąc to zbadać, naukowcy z Uniwersytetu w Pekinie, Uniwersytetu Jiao Tong w Szanghaju oraz instytucje badawcze w Kanadzie i Stanach Zjednoczonych wykorzystali Kosmiczny Teleskop Hubble'a, Teleskop Kanadyjsko-Francusko-Hawajski, Teleskop Gemini Północny i inny sprzęt obserwacyjny do poszukiwania około 600 kandydatów na UCD w gromadzie Panny.
Morfologiczna sekwencja procesu rozrywania pływowego. Każdy negatywowy obraz o wymiarach 3,75 arcmin × 3,75 arcmin pokazuje galaktyki uporządkowane według rosnącej jasności jądra. Źródło: Kaixiang Wang i in., Nature (2023).
Badacze odkryli, że około 15 procent UCD jest otoczonych słabymi halo gwiazdowymi. Jak wynika z badania, te UCD są silnie skorelowane z nowo zdefiniowaną klasą sinie skoncentrowanych galaktyk karłowatych, która wyróżnia się pod względem morfologii, koloru i rozmieszczenia przestrzennego, co może stanowić pośredni etap ewolucji galaktyk karłowatych w UCD.
Badanie pokazuje, jak galaktyki karłowate zapadają się i tworzą UCD, a nawet gromady gwiazdowe, co zgadza się z proponowanym modelem ewolucji tych obiektów.
Więcej informacji: publikacja "An evolutionary continuum from nucleated dwarf galaxies to star clusters", Kaixiang Wang i in., Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06650-z
Opracowanie: Joanna Molenda-Żakowicz
Na ilustracj: Niebieska kompaktywa galaktyka karłowata PGC 51017. Źródło: ESA/Hubble
