Csillagászok nemzetközi csoportja, köztük Igor Karachentsev, az Orosz Tudományos Akadémia Speciális Asztrofizikai Obszervatóriumából, tanulmányozta a KDG215 törpegalaxist, és felfedezte, hogy a benne lévő csillagok nagy része utolsó milliárdéve, míg a legtöbb ismert galaxisban a csillagkeletkezés csúcsa több tízmilliárd évvel ezelőtt következett be. A KDG215 összetételében az egyik „legfiatalabb” galaxis, ami azt jelzi, hogy fejlődési folyamatai nem szokatlanok. A megfelelő cikket közzétételre küldték el Astrophysical Journal Letters, addig is a mű szövege megtalálható a Cornell Egyetem preprint szerverén.

Továbbra sem tisztázottak annak részletei, hogy a galaxisok pontosan hogyan kezdenek el gyorsan és nagy számban csillagokat alkotni. A helyzetet bonyolítja, hogy a galaxisok legintenzívebben „szültek” új csillagokat 10 milliárd évvel ezelőtt, és ma ez a folyamat sokkal lassabb. Különösen nehéz helyzet- törpegalaxisokhoz, amelyek távol vannak a földi megfigyelőktől, és gyakran meglehetősen homályosak.

A csillagászok a KDG215 törpegalaxist tanulmányozták, amely 4,83 megaparszekusnyira (körülbelül 15,7 millió fényévre) található. Egyrészt viszonylag közel van, és ezért kényelmes a megfigyeléshez, másrészt számos rendkívül szokatlan tulajdonsággal rendelkezik, amelyek lehetővé tették a tudósok számára, hogy szokatlan eredményeket reméljenek tanulmányozása során. A KDG215 rendkívül halvány – ez az egyik leghalványabb galaxis ezen a távolságon, és az új csillagok kialakulásának jelenlegi üteme nulla.

A kutatók a Hubble Űrteleszkóp képeinek archívumával próbálták nyomon követni a csillagkeletkezés evolúcióját ebben a galaxisban. Ennek érdekében elemezték a galaxis emissziós spektrumát, és kiderítették, hány éves a benne lévő csillagok fő populációja. Kiderült, hogy átlagértékei rendkívül alacsonyak: a számítások szerint körülbelül egymilliárd évvel ezelőtt éles megugrás volt a csillagkeletkezésben a galaxisban. A legóvatosabb becslések szerint mindössze 1,25 milliárd évvel ezelőtt a KDG215 összes csillagának 30 százaléka még nem létezett, míg a többi ismert galaxis csillagainak legalább 90 százaléka ugyanebben az időben már létezett. Ráadásul egy kevésbé óvatos becslés szerint 1,25 milliárd évvel ezelőtt a KDG215 galaxis összes csillagának 66 százaléka nem létezett. Ez a csillagpopuláció átlagéletkorát tekintve rendkívül fiatalossá teszi: bár a szerzők párhuzamot vonnak néhány másik törpegalaxissal, az ottani csillagok legalább fele már 4-7 milliárd évvel ezelőtt keletkezett, és nem egyáltalán az elmúlt milliárd évben, ahogy Ez a KDG215 esetében is így lehet.

A kutatók a KDG215 szomszédos galaxisait vizsgálták meg egy hat megaparsec méretű kockában (körülbelül 20 millió fényévnyi távolságra), és megállapították, hogy a Black Eye galaxis (M64) közelébe kerülhetett, legfeljebb néhány milliárd évvel ezelőtt.

Ez egy meglehetősen szokatlan objektum, amely két összeolvadt galaxisból áll, perifériája az egyik irányba forog, a másikban pedig a galaxis közepén lévő gáz- és porkorong. Ahogy a kutatók megjegyzik, az M64-es gázzal való ütközés a KDG215 hidrogénfelhőinek sűrűségének meredek növekedéséhez és ennek megfelelően csillagkeletkezési kitöréshez vezethet. A további vizsgálat Ez az objektum tisztázni tudja a galaxisokban az új csillagok tömegképződésének folyamatait.

A Messier 32 vagy M32 egy ellipszis alakú törpegalaxis. Az Androméda csillagképben található. Az M32 látszólagos magnitúdója 8,1, szögmérete 8 x 6 ívperc. A galaxis 2,9 millió fényévnyire van bolygónktól. Az Equinox 2000 szerint a következő koordináták származnak: jobbra emelkedés 0 óra 42,8 perc; deklináció +40 ° 52′. Ennek köszönhetően a galaxis egész ősszel látható.

A Messier 32 az Andromeda Magna műholdjainak két elliptikus galaxisára utal, amelyek a mellékelt képeken láthatók. Az M31 objektum alsó széle mentén az M32 galaxis a legközelebbi galaxis, míg az M110 objektum a legtávolabbi galaxis a jobb felső széle mentén. Az M31 egy nagy Androméda galaxis, amelyet egy szabad szemmel is megfigyelhető fényes égi objektum képvisel. A Messier 31, Messier 32 és Messier 110 a galaxisok helyi csoportjába tartoznak. Ide tartozik a Háromszög-galaxis és a Tejútrendszer is.

A mellékelt képeken mindhárom objektum – M31, M32 és M110 – tömörítetlen fényképei láthatók. Minden fénykép Takahashi E-180 asztrográf segítségével készült. A közelben egy 3-szoros nagyítású kép látható a Messier 32 galaxis középpontjáról.

A tárgy szerepelt Messier katalógusában, de Le Gentil francia tudós fedezte fel 1749-ben. A haladó kutatók 2010-es adatai alapján megközelítőleg ki lehet számítani erre a galaxisra vonatkozó adatokat. A Föld és a Messier 32 távolsága 2,57 millió fényév, hozzávetőleges tömege 300 000 000 naptömeg között változik, átmérője pedig eléri a 6500 fényévet.

Észrevételek

Az M32 egy kicsi galaxis, de világos ellipszis alakú. Amikor az amatőrök ránéznek az Androméda-ködre, ez az objektum furcsának tűnik számukra. Még a legközönségesebb távcső is felfedi a galaxis diffúz természetének jellemzőit. Fél fokkal délre található az M31 galaxis középpontjától. Ha egy közepes minőségű teleszkóppal nézzük az M32-t, akkor egy csillag alakú magot és egy kompakt, ovális fényudvart láthatunk, amelynek fényereje fokozatosan csökken.

Közeli objektumok a Messier katalógusból

Az M32 galaxis első szomszédja a fizikai műhold, az Androméda-köd. Ez egy spirális szuperóriás galaxis. A második szomszédos galaxis az elliptikus M110, a harmadik pedig az M31, egy műhold, amely a Messier 32 másik oldalán található.

A törpegalaxisnak köszönhetően láthatja a G156 gömbhalmazt. Az M31 objektumhoz tartozik. A legjobb eszköz A megfigyeléshez 400 mm-es rekesznyílású teleszkópot használnak.

Messier 32 leírása a katalógusban

1764 augusztus

Az Androméda öve alatt néhány percig egy kis csillagtalan köd található. Az övhöz képest ennek a kis ködnek halványabb a fénye. Le Gentil fedezte fel 1749. október 29-én, 1757-ben pedig Messier látta meg.

A Messier 32 fényképének technikai részletei

Egy tárgy: M32

Egyéb megnevezések: NGC 221

Objektum típusa: Törpe elliptikus galaxis

Pozíció: Bifrost Csillagászati ​​Obszervatórium

Hegy: Astro-Physics 1200GTO

Távcső: Hiperbolikus asztrográf TakahashiEpsilon 180

Kamera: Canon EOS 550D (Rebel T2i) (Baader UV/IR szűrő)

Kitettség: 8 x 300 s, f/2.8, ISO 800

Eredeti kép mérete: 3454 × 5179 képpont (17,9 MP); 11,5″ x 17,3″ @ 300 dpi

Lehet, hogy a törpegalaxisok nagyon kicsik, de olyan fenomenális erejük van, amely új csillagokat szülhet. A Hubble Űrteleszkóp új megfigyelései azt mutatják, hogy a törpegalaxisok csillagkeletkezése nagyobb szerepet játszik a korai univerzumban, mint azt jelenleg gondolják.

És bár az univerzumban a galaxisok még mindig új csillagokat alkotnak, legtöbbjük két-hat milliárd évvel az Ősrobbanás után jött létre. Ezt tanulmányozva korai korszak az univerzum története kulcsfontosságú, ha meg akarjuk érteni, hogyan jelentek meg az első csillagok, és hogyan nőttek és fejlődtek az első galaxisok.

Ezen a képen az égbolt egy foltja látható, amelyen törpegalaxisok láthatók, amelyek csillagkeletkezési kitöréseket tapasztalnak. A kép a GOODS (Great Observatories Origins Deep Survey) program részeként készült, és csak egy képkockát mutat a teljes felmérésből. Forrás: NASA, ESA, a GOODS Team és M. Giavalisco (STScI/University of Massachusetts)

A Hubble és a Wide Field Camera 3 (WFC3) új kutatása lehetővé tette a csillagászok számára, hogy tanulmányozással lépést tegyenek a korszak megértésében. különböző fajták a korai Univerzum törpegalaxisai, és különösen csak azokat kell kiválasztani belőlük, amelyekben nyilvánvaló az aktív csillagkeletkezési folyamat. Az ilyen galaxisokat általában csillagkitörésnek nevezik. Az ilyen objektumokban az új csillagok sokkal gyorsabban alakulnak ki, mint más galaxisokban szokásos. A korábbi tanulmányok elsősorban a közepes és nagy tömegű galaxisokra összpontosítottak, és nem vették figyelembe az aktív korszakban létező törpegalaxisok hatalmas számát. De a hiba itt nem annyira a tudósokban van, akik nem akarták feltárni a törpegalaxisokat. Ennek nagy valószínűséggel az az oka, hogy nem látjuk ezeket a kis tárgyakat, mivel nagyon messze vannak tőlünk. Egészen a közelmúltig a csillagászok kis galaxisokat figyelhettek meg kisebb távolságból ill nagy galaxisok nagy távolságokon.

Mostanra azonban, a grizm segítségével, a csillagászok képesek voltak a távoli univerzum kis tömegű törpegalaxisaiba pillantani, és figyelembe vették csillagkeletkezési kitöréseik hozzájárulását, közelítve az információt az akkor létező kis galaxisok lehetséges számához. A grizma egy objektív prizma, egy prizma és egy diffrakciós rács kombinációja, amely spektrumának eltolódása nélkül engedi át a fényt. A névben szereplő „G” betű a rácsból származik.

„Mindig is azt feltételeztük, hogy a csillagkitörések törpegalaxisai jelentős hatással lesznek az új csillagok kialakulására a fiatal univerzumban, de most először tudtuk megmérni a tényleges hatásukat. És úgy tűnik, jelentős, ha nem kulcsszerepet játszottak.” – Hakim Atek, a Svájci Műszaki Egyetem munkatársa.

„Ezek a galaxisok olyan gyorsan alkotnak csillagokat, hogy mindössze 150 millió év alatt megduplázhatják teljes csillagtömegüket. Összehasonlításképpen, a hétköznapi galaxisok csillagtömege átlagosan 1-3 milliárd évente megduplázódik” – teszi hozzá Jean-Paul Kneib társszerző.

Galaxisok képe grizm módban a Hubble-ra telepített és ebben a spektroszkópiai módban működő Wide Field Camera 3 példáján. A kiterjesztett szivárványvonalak nem mások, mint az objektívbe fogott galaxisok, de grizmus módban szivárványspektrumként jelennek meg. Ennek köszönhetően a tudósok képesek értékelni kémiai összetételűrobjektumok.

Törpe galaxis- kicsi, több milliárdból áll (ami nagyon kicsi pl. a mi kb. 200-400 milliárd csillagot tartalmazó galaxisunkhoz képest). A törpegalaxisok közé tartoznak a 10 9 L ☉-nál kisebb fényerővel rendelkező galaxisok (körülbelül 100-szor kisebb fényerő), ami megközelítőleg –16 m abszolútnak felel meg nagyságrendű. A 30 milliárd csillagot tartalmazó Nagy Magellán-felhőt néha törpegalaxisok közé sorolják, míg mások teljes értékű, a Tejútrendszer körül keringő galaxisnak tartják.

A törpegalaxisok felszíni fényereje nagyon eltérő. Ha a közönséges galaxisok átlagos felszíni fényereje megközelítőleg megegyezik az éjszakai égbolt fényesével, akkor a törpegalaxisok felületi fényességükben több mint 10 m-rel különböznek egymástól.

Törpe galaxisok felfedezése

Az Androméda-köd M 32 és NGC 205 műholdgalaxisain kívül, amelyek határhelyzetben vannak a törpe- és a normálgalaxisok között, az első törpegalaxisokat H. Shapley fedezte fel az 1930-as évek végén, miközben a közeli égbolt felmérését végezte. Déli-sark világ galaxisok statisztikai tanulmányozására az obszervatóriumban Harvard Egyetem V Dél-Afrika. Először Shapley felfedezett egy korábban ismeretlen csillaghalmazt a Szobrász csillagképben, amely körülbelül 10 ezer 18-19,5 m hosszú csillagot tartalmaz. Hamarosan egy hasonló halmazt fedeztek fel a Fornax csillagképben. Miután a Mount Wilson Obszervatórium 2,5 méteres távcsövével tanulmányoztam ezeket a halmazokat, sikerült bennük cefeidákat találni és a távolságokat meghatározni. Kiderült, hogy mindkét ismeretlen halmaz galaxisunkon kívül helyezkedik el, vagyis képviseli új típusú alacsony felszíni fényességű galaxisok.

A törpegalaxisok felfedezése azután vált széles körben elterjedtté, hogy az 1950-es években a Palomar Sky Survey-t a Mount Palomar Obszervatórium 120 centiméteres Schmidt kamerájával végezték el. Kiderült, hogy a törpegalaxisok a leggyakoribb galaxisok.

Helyi törpék

A helyi csoportban sok törpegalaxis található: ezek kis galaxisok, amelyek gyakran nagy galaxisok körül keringenek, mint például a Tejútrendszer, az Androméda és a Háromszög-galaxis. 14 törpegalaxist fedeztek fel galaxisunk körül. Lehetséges, hogy az Omega Centauri gömbhalmaz egy múltban elfogott törpegalaxis magja.

Morfológia

A törpegalaxisoknak több fő típusa van:

• Törpe elliptikus galaxis ( dE) - hasonló
  • Törpe szferoid galaxis ( dSph) - altípus dE különösen alacsony felületi fényesség jellemzi
• Szabálytalan törpe galaxis ( dir) - hasonló, csomós szerkezetű
• Törpe kék kompakt galaxis ( dBCG vagy BCD) - aktív csillagkeletkezés jelei vannak
• Ultrakompakt törpegalaxisok ( UCD) - nagyon kompakt galaxisok osztálya, amelyek körülbelül 10 8 csillagot tartalmaznak, amelyek karakterisztikus keresztirányú mérete körülbelül 50 db. Feltehetően ezek a galaxisok olyan elliptikus törpegalaxisok sűrű maradványai (magjai), amelyek gazdag galaxisok központi részein repültek át. Ultrakompakt galaxisokat fedeztek fel a Virgo, Fornax, Coma Berenices, Abel 1689 stb. galaxishalmazaiban.
• A törpe spirálgalaxis analóg, de a normál galaxisokkal ellentétben rendkívül ritka

Hobbit galaxisok

A nemrégiben megalkotott Hobbit-galaxisok kifejezést a törpegalaxisoknál kisebb és halványabb galaxisokra használták.

A törpegalaxisok hiányának problémája

A törpegalaxis hiányprobléma (más néven „hiányzó törpe-műhold galaxis probléma”). Lényege, hogy a szám törpe galaxisok(a közönséges galaxisok számához viszonyítva) egész nagyságrenddel kevesebb szám, aminek a szerkezetek hierarchikus eloszlásának modellezése és az általános kozmológia szerint kell lennie.

Van két lehetséges megoldások ez a probléma:

1. a törpegalaxisokat a nagyobb galaxisok árapály-ereje semmisíti meg;
2. A törpegalaxisok egyszerűen nem láthatók, mert sötét anyaguk nem képes elegendő barion anyagot vonzani ahhoz, hogy láthatóvá tegyék őket.

A második megoldást részben megerősíti a Keck Obszervatórium közelmúltban (2007-ben) nyolc ultrahalvány törpegalaxis (hobbitgalaxis) – a Tejútrendszer műholdjának – felfedezése. Közülük hat 99,9%-ban sötét anyag (a tömeg-fény arány körülbelül 1000).

Az ilyen galaxisok és különösen a bennük lévő egyes csillagok relatív sebességének részletes tanulmányozása lehetővé tette a csillagászoknak, hogy feltételezzék, hogy ultraibolya sugárzás Valamikor a fiatal óriáscsillagok többsége „kifújt” az ilyen galaxisokból (ezért van ott kevés csillag), de maguk mögött hagyták a sötét anyagot, ezért ma már túlsúlyban van. A csillagászok azt javasolják, hogy közvetett megfigyelésekkel keressenek néhány ilyen halvány törpegalaxist, amelyekben a sötét anyag túlnyomó többsége van: az intergalaktikus gázban lévő „ébresztéssel”, pl. a gázsugarak vonzása által ehhez a „láthatatlan” galaxishoz.



A tudósok tanulmánya megmutatja, hogy valójában mennyire elterjedt ez a csillagtípus galaxisunkban, és milyen aktívan vesznek részt új csillagok kialakulásában.

A számok ezt mutatják 2 -3 más osztályok sztárjai legalább 1 barna törpe.

Az ilyen típusú űrobjektumok egyértelműen kitűnnek a többi közül.

Túl nagyok és melegek (in 15 -80 szor nagyobb tömegű, mint a mi Jupiterünk), így bolygók közé sorolhatók, ugyanakkor túl kicsik ahhoz, hogy teljes értékű csillagok lehessenek – nincs elég tömegük a stabil hidrogénfúzió fenntartásához a magban.

A barna törpék azonban kezdetben ugyanúgy keletkeznek, mint a normál csillagok, ezért gyakran nevezik őket bukott csillagoknak.

Bővebben 2013 évben a csillagászok gyanakodni kezdtek, hogy a barna törpék meglehetősen gyakoriak galaxisunkban, kiszámítva a hozzávetőleges számukat a régióban. 70 milliárd, ezermillió

Azonban az Országos Csillagászati ​​Konferencián bemutatott új adatok M eeting, amelyet nemrégiben tartottak a Hull-i Angol Egyetemen, azt mondják, hogy kb 100 milliárd, ezermillió

Figyelembe véve, hogy az egész Tejútrendszer durva becslések szerint akár 400 több milliárd csillag, a barna törpék száma lenyűgöző és kiábrándító.

Az eredmények tisztázása érdekében a csillagászok több mint ezer barna törpével végeztek vizsgálatot, amelyek legfeljebb 500 méter sugarú körben helyezkedtek el. 1500 fényévek. Mivel az ebbe az osztályba tartozó csillagok nagyon halványak, nagyobb távolságból való megfigyelésük rendkívül nehéznek, ha nem lehetetlennek tűnik.

Az általunk ismert barna törpék többségét olyan régiókban találták meg, ahol új csillagok képződnek, amelyeket halmazoknak neveznek.

Az egyik ilyen klaszter az NG objektum C133 , amely majdnem annyi barna törpét tartalmaz, mint a közönséges csillagok.

Ez elég furcsának tűnt Alex Scholznak a St Andrews Egyetemről és kollégájának, Koralka Muzicnak a Lisszaboni Egyetemről. A változó sűrűségű csillaghalmazokban született barna törpék gyakoriságának részletesebb megértése érdekében a kutatók úgy döntöttek, hogy távolabbi törpéket keresnek a sűrűbb R csillaghalmazban. C W 38 .

Egy távoli klaszter megtekintésére, amely kb 5000 fényévnyire a csillagászok az NA kamerát használták C O adaptív optikával az Európai Déli Obszervatórium nagyon nagy teleszkópjára szerelve.

A korábbi megfigyelésekhez hasonlóan a tudósok ezúttal is felfedezték, hogy a barna törpék száma ebben a halmazban csaknem a fele teljes szám csillagok találhatók benne, ami viszont arra utal, hogy a barna törpék születési aránya egyáltalán nem függ a csillaghalmazok összetételétől.

"... Felfedeztük nagy szám barna törpék ezekben a fürtökben. Kiderült, hogy a halmaz típusától függetlenül ez a csillagosztály meglehetősen gyakran megtalálható. És mivel a barna törpék más csillagokkal együtt alakulnak ki halmazokban, arra a következtetésre juthatunk, hogy valóban sok van belőlük a galaxisunkban..."

- kommentálja Scholz.

Ez egy szám lehet 100 milliárd, ezermillió Azonban még több is lehet belőlük.

Emlékezzünk arra, hogy a barna törpék nagyon halvány csillagtárgyak, így még halványabb képviselőik egyszerűen nem kerülhettek a csillagászok látóterébe.

A cikk írásakor az eredmények legújabb kutatás Scholz külső tudósok kritikai áttekintésére várt, de az első észrevételeket a Gizmodóhoz John Omira, a Saint Miguel College csillagászától érkezett, aki nem vett részt a munkában, de úgy véli, hogy a benne szereplő számadatok helytállóak lehetnek.

„...A számhoz jönnek 100 milliárdokat, ehhez sok feltételezéssel élve. Valójában azonban a csillaghalmazban lévő barna törpék számára vonatkozó következtetés az úgynevezett kezdeti tömegfüggvényen alapul, amely leírja a csillagok tömegének eloszlását a halmazban. Ha ismeri ezt a függvényt, és tudja, hogy a galaxis milyen gyakorisággal alkot csillagokat, akkor kiszámíthatja egy bizonyos típusú csillagok számát. Ezért, ha kihagyunk néhány feltevést, akkor az ábra in 100 a milliárdok valóban valósnak tűnnek..."

- kommentálta Omira.

És a barna törpék számának összehasonlításával két különböző halmazban - az egyikben sűrű, a másikban kevésbé sűrű a csillagok eloszlása ​​- a kutatók kimutatták, hogy a csillagok megjelenési környezete nem mindig a kulcsfontosságú tényező, amely szabályozza ennek előfordulási gyakoriságát. csillag objektum típusa.

"A barna törpék kialakulása a csillagkeletkezés általános és általános része.", mondja Omira.

Abel Mendez professzor, a Planetary Habitability Laboratory munkatársa L aboratory), egy másik csillagász, aki szintén nem vett részt a tárgyalt vizsgálatban, azt mondja, hogy a számok a új Munka Valóban van értelme, különösen annak a ténynek a fényében, hogy galaxisunkban lényegesen több kompakt csillagobjektum található, mint a nagyobbak.

„...A kis vörös törpék például sokkal gyakoribbak, mint az összes többi csillagtípus. Ezért azt javaslom, hogy az új számok még az alsó határt is inkább..."

mondja Mendez.

Vannak persze hátoldal a barna törpék ilyen termékenysége. Nagyszámú A sikertelen csillagok a lakhatósági potenciál csökkenését is jelentik.

Mendez szerint a barna törpék nem elég stabilak ahhoz, hogy fenntartsák a lakható zónának nevezett környezetet. Ráadásul nem minden csillagász szereti magát a kifejezést „Elbukott sztárok”.

„...A barna törpéket személy szerint inkább nem nevezem „bukott sztároknak”, hiszen szerintem egyszerűen nem érdemlik meg a sztár címet...”

- kommentálja Jacqueline Faherty, az Amerikai Természettudományi Múzeum asztrofizikusa.

„... Inkább „elnőtt bolygóknak”, vagy egyszerűen csak „szuperbolygóknak” nevezném őket, hiszen tömegük szempontjából mégis közelebb állnak ezekhez a csillagászati ​​objektumokhoz, mint a csillagokhoz...”

- mondja a tudós.