Pesquisa da Heron mostra detalhes nos arredores fantasmagóricos das galáxias

Heron survey fishes out detail in ghostly galaxy outskirts
Imagem de um satélite elíptico de galáxia anã da galáxia espiral NGC 7331, uma galáxia semelhante à companheira da Via Láctea, a grande galáxia de Andrômeda M31. Esta imagem mostra a mesma exposição, mas com ênfase crescente em recursos muito fracos. Este estudo revela pela primeira vez que esta galáxia tem 50.000 anos-luz de diâmetro (metade do tamanho da Via Láctea) e pode estar em processo de dissolução no halo do NGC 7331, à medida que suas estrelas são despidas pelas marés gravitacionais. Se uma extremidade desta galáxia fosse colocada no centro da Via Láctea, a outra extremidade chegaria quase à borda do disco da nossa galáxia, muito além da localização do Sol. Crédito: R. Michael Rich, UCLA

Os astrônomos concluíram a maior pesquisa até hoje dos arredores fracos de galáxias próximas, testando com sucesso um sistema de baixo custo para explorar esses sistemas estelares locais. R. Michael Rich, da Universidade da Califórnia, Los Angeles, liderou uma equipe internacional que realizou uma pesquisa para a colaboração dos Haloes e Ambientes de Galáxias Próximas (HERON), publicada em um artigo no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. A equipe descobriu que os diâmetros da periferia galáctica – os halos – parecem correlacionar-se com o brilho e o tipo de galáxia.

As regiões externas das galáxias contêm estrelas antigas ejetadas em colisões com outras galáxias, bem como estrelas que foram as primeiras a se formar na história da galáxia. A compreensão dessas regiões ajuda a rastrear as estruturas invisíveis da matéria escura, enredadas nas estrelas e nos gases visíveis que compõem o componente mais óbvio de uma galáxia.

Para a pesquisa, a equipe usou um telescópio dedicado, relativamente pequeno, de 28 polegadas (0,7 m), localizado perto de Frazier Park, Califórnia; Foram observadas 119 galáxias no estudo, um conjunto de dados maior do que qualquer pesquisa anterior desse tipo. As imagens foram adquiridas usando um chip CCD (semelhante ao encontrado em câmeras digitais), com cada pixel no chip cobrindo uma área maior do céu do que um sistema semelhante em telescópios maiores. O resultado foi que, em uma exposição de 1 hora, o telescópio revela conchas e plumas fracas ejetadas em colisões de galáxias, tão claramente quanto uma exposição de comprimento comparável no telescópio Canadá França Havaí de 3,6 m, ou um tempo total de exposição de 21 horas usando um telescópio. telescópio amador convencional. O custo total do sistema do telescópio também é econômico: aproximadamente US $ 150.000 (£ 121.000) ou menos de 10% do custo de projetos concorrentes similares.

“Ficamos surpresos com a potência de um telescópio de tamanho tão modesto”, disse Rich. “haverá muitos peixes interessantes para capturar nesta baía particular do oceano cósmico, oferecendo uma vida útil potencial de estudos com telescópios muito grandes”, acrescentou.

Noah Brosch, astrônomo da Universidade de Tel Aviv e membro da equipe, está liderando dois estudos adicionais de discos e grupos de galáxias, usando um telescópio idêntico de 28 polegadas que faz parte da colaboração HERON, no Wise Observatory of Tel Aviv University, perto de Mitzpe Ramon, Israel. Brosch diz: “O universo de baixo brilho superficial esconde muitas surpresas entre galáxias, pequenos grupos de galáxias e aglomerados gigantes; esperamos que nossos dois telescópios façam muitas descobertas”.

Heron survey fishes out detail in ghostly galaxy outskirts
Essa galáxia está distante 35 milhões de anos-luz; a cauda do material tem uma extensão que excede em muito o diâmetro total da Via Láctea. Esta imagem e as duas seguintes têm quatro painéis que progridem no sentido horário para ilustrar os recursos de galáxias mais fracas. Embora a cauda seja conhecida há décadas, as partes mais fracas do disco revelam estrelas expelidas cerca de 100.000 anos-luz da colisão que provavelmente produziu a cauda, resultando na estranha estrutura de “osso de cachorro”. Se fosse visível aos olhos, a extensão total desta galáxia seria maior que a da lua cheia. O sistema Galaxy e cauda é várias vezes o tamanho da nossa Via Láctea. Crédito: R. Michael Rich, UCLA

O código desenvolvido por Aleksandr Mosenkov, da Academia Russa de Ciências, permitiu à equipe medir com precisão a extensão das galáxias. A equipe descobriu que o diâmetro do halo de uma galáxia está correlacionado com o brilho de uma galáxia; aquelas galáxias mais brilhantes que a Via Láctea (a galáxia em que vivemos) mostram os maiores halos, alguns com mais de 600.000 anos-luz de diâmetro – significativamente maiores que a Via Láctea e seus satélites. Os maiores halos são encontrados nas galáxias redondas e redondas, conhecidas como galáxias elípticas gigantes (um bom exemplo é Messier 87, localizado no aglomerado de Virgem), que pesam até 1 milhão de milhões de sóis, mas também podem ser encontrados em galáxias como galáxias. Via Láctea que possui um disco.

Essas estrelas distantes e muito fracas podem traçar a extensão da matéria escura associada a essas galáxias, uma possibilidade que a equipe planeja explorar no futuro. A equipe buscou uma conexão entre a evidência de uma colisão de galáxias e a quantidade de formação de estrelas observada em uma galáxia, mas nenhuma é vista: galáxias antigas, vermelhas e mortas têm tanta probabilidade de ter colisões visíveis quanto uma galáxia de disco com uma explosão jovem de formação de estrelas; ao contrário, as colisões ocorrem principalmente em qualquer galáxia mais luminosa que a Via Láctea. “Anteriormente, um estudo como esse examinaria um punhado de galáxias; uma amostra desse tamanho é sem precedentes”, disse Mosenkov.

O acervo de imagens é publicado no jornal e mostra extensões fracas anteriormente desconhecidas e galáxias complementares fracas. Entre as surpresas está uma galáxia anã de 50.000 anos-luz de diâmetro, orbitando a galáxia espiral NGC 7331. NGC 4762, uma galáxia de disco vermelho no aglomerado de galáxias Virgo é vista de frente e tem projeções fracas que mudam completamente com baixo brilho da superfície níveis, aparecendo como um sapato. O NGC 3628 parece inicialmente parecer com a Via Láctea, mas as imagens da pesquisa mostram que seu disco plano é uma pequena parte de um sistema parecido com um osso de cachorro conectado a uma serpentina longa. As observações sugerem que colisões de galáxias são onipresentes e podem ejetar estrelas centenas de milhares de anos-luz de sua galáxia de origem.

A equipe colocará todas as suas imagens científicas no Arquivo da Comunidade de Ciências Infravermelhas da NASA / IPAC, incluindo novas observações de galáxias adicionais não discutidas no artigo. No total, espera-se que os dados de mais de 150 galáxias estejam disponíveis para qualquer pessoa no mundo.

O telescópio de 0,7 m usado por Rich foi projetado por James Riffle, de Aguila, Arizona, para a corporação Astro Works, mas não está mais em produção. O sistema é novo, pois a câmera é colocada no foco “principal”, em frente ao espelho primário.


Publicado em 15/10/2019

Artigo original: https://phys.org/news/2019-10-heron-survey-fishes-ghostly-galaxy.html


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