Medzinárodná skupina astronómov vrátane Igora Karachentseva zo Špeciálneho astrofyzikálneho observatória Ruskej akadémie vied študovala trpasličiu galaxiu KDG215 a zistila, že väčšina hviezd v nej vznikla počas posledná miliarda rokov, zatiaľ čo vo väčšine známych galaxií nastal vrchol tvorby hviezd pred desiatkami miliárd rokov. KDG215 je jedna z „najmladších“ galaxií vo svojom zložení, čo naznačuje, že procesy jej vývoja nie sú nezvyčajné. Príslušný článok sa odošle na uverejnenie v Astrophysical Journal Letters, text práce je zatiaľ možné nájsť na predtlačovom serveri Cornell University.

Podrobnosti o tom, ako presne galaxie začínajú rýchlo a vo veľkom počte vytvárať hviezdy, zostávajú nejasné. Situáciu komplikuje skutočnosť, že galaxie najintenzívnejšie „zrodili“ nové hviezdy pred 10 miliardami rokov a dnes je tento proces oveľa pomalší. Predovšetkým ťažká situácia- pre trpasličie galaxie, ktoré sú vzdialené od pozemských pozorovateľov a sú často dosť slabé.

Astronómovia študovali trpasličiu galaxiu KDG215 vzdialenú 4,83 megaparsekov (asi 15,7 milióna svetelných rokov). Na jednej strane je relatívne blízko, a preto je vhodný na pozorovanie, a na druhej strane má množstvo mimoriadne nezvyčajných vlastností, ktoré vedcom umožnili dúfať v nezvyčajné výsledky pri jeho štúdiu. KDG215 je extrémne slabá - je to jedna z najslabších galaxií v tejto vzdialenosti a jej aktuálna rýchlosť tvorby nových hviezd je nulová.

Výskumníci sa pokúsili sledovať vývoj vzniku hviezd v tejto galaxii tak, že sa obrátili na archív obrázkov z Hubbleovho vesmírneho teleskopu. Na tento účel analyzovali emisné spektrá galaxie a zistili vek hlavnej populácie hviezd v nej. Ukázalo sa, že jeho priemerné hodnoty sú extrémne nízke: podľa výpočtov asi pred miliardou rokov došlo v galaxii k prudkému nárastu tvorby hviezd. Podľa najkonzervatívnejších odhadov len pred 1,25 miliardami rokov 30 percent všetkých hviezd v KDG215 ešte neexistovalo, zatiaľ čo najmenej 90 percent hviezd vo zvyšku známych galaxií v rovnakom čase už existovalo. Navyše, menej konzervatívny odhad hovorí, že pred 1,25 miliardami rokov 66 percent všetkých hviezd v galaxii KDG215 neexistovalo. Vďaka tomu je extrémne mladá, pokiaľ ide o priemerný vek jej hviezdnej populácie: hoci autori uvádzajú paralely s niekoľkými ďalšími trpasličými galaxiami, najmenej polovica všetkých hviezd tam vznikla už pred 4 až 7 miliardami rokov, a nie vôbec za poslednú miliardu rokov, ako to môže byť prípad KDG215.

Vedci sa pozreli na susedné galaxie KDG215 v kocke so šiestimi megaparsekmi na jednej strane (asi 20 miliónov svetelných rokov) a zistili, že mohla prejsť veľmi blízko galaxie Čierne oko (M64) nie viac ako pred niekoľkými miliardami rokov.

Ide o pomerne nezvyčajný objekt pozostávajúci z dvoch zlúčených galaxií, ktorých okraj sa otáča jedným smerom a disk plynu a prachu v strede galaxie v druhom smere. Ako poznamenávajú vedci, kolízia s plynom z M64 by mohla viesť k prudkému zvýšeniu hustoty oblakov vodíka v KDG215, a teda k prepuknutiu hviezdnej tvorby. Ďalšie štúdium Tento objekt môže objasniť detaily procesov tvorby hmoty nových hviezd v galaxiách.

Messier 32 alebo M32 je typ trpasličej galaxie s eliptickým tvarom. Nachádza sa v súhvezdí Andromeda. M32 má zdanlivú veľkosť 8,1 s uhlovou veľkosťou 8 x 6 oblúkových minút. Galaxia je od našej planéty vzdialená 2,9 milióna svetelných rokov. Podľa Equinox 2000 sú odvodené nasledovné súradnice: rektascenzia 0 hodín 42,8 minút; deklinácia +40 ° 52′. Vďaka tomu je galaxia viditeľná počas celej jesene.

Messier 32 sa vzťahuje na dve eliptické satelitné galaxie Andromeda Magna, ktoré možno vidieť na poskytnutých obrázkoch. Pozdĺž spodného okraja objektu M31 je najbližšou galaxiou galaxia M32, zatiaľ čo objekt M110 je najvzdialenejšou galaxiou pozdĺž pravého horného okraja. M31 je veľká galaxia v Andromede, ktorú predstavuje jasný nebeský objekt, ktorý možno pozorovať voľným okom. Messier 31, Messier 32 a Messier 110 patria do miestnej skupiny galaxií. Zahŕňa aj galaxiu Triangulum a Mliečnu dráhu.

Poskytnuté obrázky zobrazujú nekomprimované fotografie všetkých troch objektov - M31, M32 a M110. Všetky fotografie boli urobené pomocou astrografu Takahashi E-180. Neďaleko je snímka stredu galaxie Messier 32 s trojnásobným zväčšením.

Objekt bol zahrnutý do Messierovho katalógu, ale objavil ho francúzsky vedec Le Gentil v roku 1749. Na základe údajov pokročilých výskumníkov z roku 2010 je možné vypočítať približné údaje pre túto galaxiu. Vzdialenosť od Zeme k Messierovi 32 je 2,57 milióna svetelných rokov, približná hmotnosť sa pohybuje medzi 300 000 000 hmotnosťami Slnka a jeho priemer dosahuje 6 500 svetelných rokov.

Pozorovania

M32 je malá galaxia, ale má jasný eliptický tvar. Keď sa amatéri pozrú na hmlovinu Andromeda, tento konkrétny objekt sa im bude zdať zvláštny. Aj ten najobyčajnejší ďalekohľad odhalí črty difúznej povahy galaxie. Nachádza sa pol stupňa južne od stredu galaxie M31. Ak sa na M32 pozriete ďalekohľadom strednej kvality, môžete vidieť jadro v tvare hviezdy a kompaktné oválne halo, ktorého jas sa postupne znižuje.

Blízke objekty z Messierovho katalógu

Prvým susedom galaxie M32 je jej fyzický satelit, hmlovina Andromeda. Toto je špirálovitá superobria galaxia. Druhá susedná galaxia je eliptická M110 a tretia je M31, satelit, ktorý je na druhej strane Messier 32.

Vďaka trpasličej galaxii môžete vidieť guľovú hviezdokopa G156. Patrí k objektu M31. Najlepší nástroj Na pozorovanie poslúži ďalekohľad s apertúrou 400 mm.

Popis Messier 32 v katalógu

augusta 1764

Pod pásom Andromedy je niekoľko minút malá hmlovina bez hviezd. V porovnaní s pásom má táto malá hmlovina slabšie svetlo. Objavil ho Le Gentil 29. októbra 1749 a v roku 1757 ho videl Messier.

Technické detaily fotografie Messiera 32

objekt: M32

Iné označenia: NGC 221

Typ objektu: Trpasličia eliptická galaxia

Pozícia: Astronomické observatórium Bifrost

Montáž: Astro-Fyzika 1200GTO

Ďalekohľad: Hyperbolický astrograf Takahashi Epsilon 180

Fotoaparát: Canon EOS 550D (Rebel T2i) (Baader UV/IR filter)

Vystavenie: 8 x 300 s, f/2,8, ISO 800

Pôvodná veľkosť fotografie: 3454 × 5179 pixelov (17,9 MP); 11,5″ x 17,3″ @ 300 dpi

Trpasličí galaxie môžu byť veľmi malé, ale majú fenomenálnu silu, ktorá dokáže zrodiť nové hviezdy. Nové pozorovania z Hubbleovho vesmírneho teleskopu ukazujú, že formovanie hviezd v trpasličích galaxiách hrá v ranom vesmíre väčšiu úlohu, ako sa v súčasnosti verí.

A hoci galaxie vo vesmíre stále vytvárajú nové hviezdy, väčšina z nich vznikla medzi dvoma až šiestimi miliardami rokov po Veľkom tresku. Študovať toto skorá éra história vesmíru je kľúčová, ak chceme pochopiť, ako sa objavili prvé hviezdy a ako rástli a vyvíjali sa prvé galaxie.

Tento obrázok ukazuje kúsok oblohy označený trpasličými galaxiami, ktoré zažívajú výbuchy hviezd. Snímka bola urobená v rámci programu GOODS (Great Observatories Origins Deep Survey) a zobrazuje len jeden záber z celého prieskumu. Zdroj: NASA, ESA, tím GOODS a M. Giavalisco (STScI/University of Massachusetts)

Nový výskum z Hubbleovho teleskopu a jeho Wide Field Camera 3 (WFC3) umožnil astronómom urobiť krok vpred k pochopeniu tejto éry štúdiom rôzne druhy trpasličích galaxií raného vesmíru a najmä z nich vyberáme len tie so zjavnými procesmi aktívnej tvorby hviezd. Takéto galaxie sa zvyčajne nazývajú hviezdne galaxie. V takýchto objektoch vznikajú nové hviezdy oveľa rýchlejšie, než je obvyklé v iných galaxiách. Predchádzajúce štúdie sa zameriavali predovšetkým na galaxie strednej a vysokej hmotnosti a nebrali do úvahy obrovské množstvo trpasličích galaxií, ktoré existovali počas tejto aktívnej éry. Ale chyba tu nespočíva ani tak vo vedcoch, ktorí nechceli skúmať trpasličie galaxie. Je to pravdepodobne spôsobené neschopnosťou vidieť tieto malé objekty, pretože sú veľmi ďaleko od nás. Donedávna mohli astronómovia pozorovať malé galaxie na menšie vzdialenosti resp veľké galaxie na veľké vzdialenosti.

Teraz sa však astronómom pomocou grism podarilo nahliadnuť do trpasličích galaxií s nízkou hmotnosťou vo vzdialenom vesmíre a vziať do úvahy príspevok ich výbuchov pri tvorbe hviezd, čím priblížili informácie možnému počtu malých galaxií, ktoré vtedy existovali. Grism je objektívny hranol, kombinácia hranola a difrakčnej mriežky, ktorá prepúšťa svetlo bez toho, aby posúvala jeho spektrum. Písmeno „G“ v názve pochádza z mriežky.

"Vždy sme predpokladali, že trpasličí galaxie so vznikom hviezd budú mať významný vplyv na vznik nových hviezd v mladom vesmíre, ale toto je prvýkrát, čo sme boli schopní zmerať účinok, ktorý skutočne majú." A zrejme zohrali významnú, ak nie kľúčovú úlohu,“ Hakim Atek zo Švajčiarskej polytechnickej univerzity.

„Tieto galaxie tvoria hviezdy tak rýchlo, že by mohli zdvojnásobiť celú svoju hviezdnu hmotu len za 150 miliónov rokov. Pre porovnanie, hviezdne hmoty pre bežné galaxie sa zdvojnásobia v priemere každých 1-3 miliardy rokov,“ dodáva spoluautor Jean-Paul Kneib.

Snímka galaxií v režime krutosti s použitím príkladu Wide Field Camera 3 nainštalovanej na Hubbleovom telese a pracujúcej v tomto režime spektroskopie. Predĺžené dúhové čiary nie sú nič iné ako galaxie zachytené v šošovke, ale v režime šerenia sú prezentované ako dúhové spektrum. Vďaka tomu vedia vedci hodnotiť chemické zloženie vesmírne objekty.

Trpasličia galaxia- malá, pozostávajúca z niekoľkých miliárd (čo je veľmi málo v porovnaní napríklad s našou galaxiou, ktorá má asi 200-400 miliárd hviezd). Medzi trpasličie galaxie patria galaxie so svietivosťou menšou ako 10 9 L ☉ (asi 100-krát menšou svietivosťou), čo približne zodpovedá −16 m absolútnej veľkosť. Veľké Magellanovo mračno, ktoré obsahuje 30 miliárd hviezd, je niekedy klasifikované ako trpasličí galaxia, zatiaľ čo iní ho považujú za plnohodnotnú galaxiu obiehajúcu okolo Mliečnej dráhy.

Trpasličie galaxie sa veľmi líšia v jasnosti povrchu. Ak majú bežné galaxie priemernú jasnosť povrchu približne rovnajúcu sa jasu nočnej oblohy, potom sa trpasličie galaxie od seba líšia svojou povrchovou jasnosťou o viac ako 10 m.

Objav trpasličích galaxií

Okrem satelitných galaxií hmloviny Andromeda M 32 a NGC 205, ktoré zaujímajú hraničnú polohu medzi trpasličími a normálnymi galaxiami, prvé trpasličie galaxie objavil H. Shapley koncom 30. rokov 20. storočia pri prieskume oblohy v okolí. Južný pól svete pre štatistické štúdium galaxií na observatóriu Harvardská univerzita V Južná Afrika. Najprv Shapley objavil predtým neznámy zhluk hviezd v súhvezdí Sochár, ktorý obsahuje asi 10 tisíc hviezd 18-19,5 m. Podobná hviezdokopa bola čoskoro objavená v súhvezdí Fornax. Po použití 2,5 m ďalekohľadu na observatóriu Mount Wilson na štúdium týchto hviezdokôp bolo možné v nich nájsť cefeidy a určiť vzdialenosti. Ukázalo sa, že obe neznáme kopy sa nachádzajú mimo našej galaxie, teda predstavujú nový typ galaxie s nízkou povrchovou jasnosťou.

Objavy trpasličích galaxií sa rozšírili po tom, čo sa v 50. rokoch 20. storočia uskutočnil prieskum oblohy Palomar pomocou 120-centimetrovej Schmidtovej kamery na observatóriu Mount Palomar. Ukázalo sa, že trpasličí galaxie sú najbežnejšími galaxiami.

Miestni trpaslíci

V miestnej skupine je veľa trpasličích galaxií: sú to malé galaxie, ktoré často obiehajú okolo veľkých galaxií, ako je Mliečna dráha, Andromeda a Galaxia Triangulum. Okolo našej Galaxie bolo objavených 14 trpasličích galaxií. Je možné, že guľová hviezdokopa Omega Centauri je jadrom trpasličej galaxie zachytenej v minulosti.

Morfológia

Existuje niekoľko hlavných typov trpasličích galaxií:

• Trpasličia eliptická galaxia ( dE) - podobne ako
  • Trpasličia sféroidná galaxia ( dSph) - podtyp dE vyznačujúce sa obzvlášť nízkym povrchovým jasom
• Trpasličia nepravidelná galaxia ( dIr) - podobný, má hrudkovitú štruktúru
• Trpasličia modrá kompaktná galaxia ( dBCG alebo BCD) - má známky aktívnej tvorby hviezd
• Ultrakompaktné trpasličie galaxie ( UCD) - trieda veľmi kompaktných galaxií obsahujúcich asi 10 8 hviezd s charakteristickou priečnou veľkosťou asi 50 ks. Tieto galaxie sú pravdepodobne hustými zvyškami (jadrami) trpasličích eliptických galaxií, ktoré preleteli cez centrálne časti tých bohatých. Ultrakompaktné galaxie boli objavené v kopách galaxií Panna, Fornax, Coma Berenices, Abel 1689 a ďalších.
• Trpasličí špirálová galaxia je analóg, ale na rozdiel od normálnych galaxií je extrémne zriedkavý

Hobitie galaxie

Nedávno vytvorený termín Hobitie galaxie sa používal na označenie galaxií, ktoré sú menšie a slabšie ako trpasličie galaxie.

Problém nedostatku trpasličích galaxií

Problém nedostatku trpasličích galaxií (známy aj ako „problém chýbajúcej trpasličej satelitnej galaxie“). Jeho podstatou je, že číslo trpasličie galaxie(v pomere k počtu obyčajných galaxií) o celý rád menšie číslo, čo by malo byť podľa modelovania hierarchického rozloženia štruktúr a všeobecnej kozmológie.

Sú dve možné riešenia tento problém:

1. trpasličie galaxie sú zničené slapovými silami väčších galaxií;
2. trpasličie galaxie jednoducho nie sú viditeľné, pretože ich temná hmota nie je schopná pritiahnuť dostatok baryonickej hmoty, aby boli viditeľné.

Druhé riešenie je čiastočne potvrdené nedávnym (2007) objavom ôsmich ultra-slabých trpasličích galaxií (hobitích galaxií) - satelitov Mliečnej dráhy, ktoré uskutočnilo Keck Observatory. Šesť z nich tvorí 99,9 % tmavej hmoty (pomer hmoty k svetlu je asi 1 000).

Podrobné štúdium takýchto galaxií a najmä relatívnych rýchlostí jednotlivých hviezd v nich umožnilo astronómom predpokladať, že mocné ultrafialové žiarenie Kedysi bola väčšina obrovských mladých hviezd „vyfúknutá“ z takýchto galaxií (preto je tam málo hviezd), ale zostala po nich temná hmota, a preto teraz prevláda. Astronómovia navrhujú hľadať niektoré z týchto matných trpasličích galaxií s drvivou prevahou temnej hmoty nepriamymi pozorovaniami: „prebudením“ v medzigalaktickom plyne, t.j. priťahovaním prúdov plynu k tejto „neviditeľnej“ galaxii.



Štúdia vedcov ukazuje, aký rozšírený je tento typ hviezd v našej galaxii a ako aktívne sa podieľajú na tvorbe nových hviezd.

Čísla to ukazujú 2 -3 hviezdy iných tried tvoria min 1 hnedý trpaslík.

Tento typ vesmírnych objektov jednoznačne vyčnieva z radu ostatných.

Sú príliš veľké a horúce (v 15 -80 krát hmotnejšie ako náš Jupiter), takže ich možno klasifikovať ako planéty, no zároveň sú príliš malé na to, aby to boli plnohodnotné hviezdy – nemajú dostatočnú hmotnosť na udržanie stabilnej vodíkovej fúzie v jadre.

Hnedí trpaslíci sa však spočiatku formujú rovnakým spôsobom ako normálne hviezdy, a preto sa často nazývajú neúspešné hviezdy.

Viac v 2013 Astronómovia začali mať podozrenie, že hnedí trpaslíci sú v našej galaxii celkom bežní a vypočítali ich približný počet v tejto oblasti. 70 miliardy

Nové údaje však boli prezentované na konferencii National Astronomy Conference M eeting, ktorý sa nedávno konal na anglickej univerzite v Hulle, hovoria, že tam môže byť o 100 miliardy

Vzhľadom na to, že celá Mliečna dráha môže obsahovať podľa hrubých odhadov až 400 miliardy hviezd, počet hnedých trpaslíkov je pôsobivý a zároveň sklamaním.

Na objasnenie výsledkov astronómovia vykonali štúdiu viac ako tisícky hnedých trpaslíkov nachádzajúcich sa v okruhu nie viac ako 1500 svetelných rokov. Keďže hviezdy tejto triedy sú veľmi slabé, ich pozorovanie na väčšie vzdialenosti sa zdá byť mimoriadne ťažké, ak nie nemožné.

Väčšina hnedých trpaslíkov, o ktorých vieme, bola nájdená v oblastiach, kde vznikajú nové hviezdy, známe ako hviezdokopy.

Jedným z týchto zhlukov je objekt NG C133 , ktorý obsahuje takmer toľko hnedých trpaslíkov ako obyčajných hviezd.

To sa Alexovi Scholzovi z University of St Andrews a jeho kolegyni Koralke Muzic z univerzity v Lisabone zdalo dosť zvláštne. Na získanie podrobnejšieho pochopenia frekvencie hnedých trpaslíkov narodených v hviezdokopách rôznych hustôt sa výskumníci rozhodli hľadať vzdialenejších trpaslíkov v hustejšej hviezdokope R. C W 38 .

Aby bolo možné zobraziť vzdialenú hviezdokopa umiestnenú približne 5000 svetelných rokov ďaleko, astronómovia použili NA kameru C O s adaptívnou optikou namontovanou na Very Large Telescope Európskeho južného observatória.

Rovnako ako pri predchádzajúcich pozorovaniach, aj tentoraz vedci zistili, že počet hnedých trpaslíkov v tomto zhluku je takmer polovičný. celkový počet hviezdy, ktoré sa v ňom nachádzajú, čo zase naznačuje, že pôrodnosť hnedých trpaslíkov vôbec nezávisí od zloženia hviezdokôp.

„...objavili sme veľké množstvo hnedých trpaslíkov v týchto zhlukoch. Ukazuje sa, že bez ohľadu na typ hviezdokopy sa táto trieda hviezd vyskytuje pomerne často. A keďže hnedí trpaslíci vznikajú spolu s inými hviezdami v zhlukoch, môžeme usúdiť, že ich je v našej galaxii naozaj veľa...“

- komentuje Scholz.

Môže to byť číslo 100 miliardy Môže ich však byť ešte viac.

Pripomeňme si, že hnedí trpaslíci sú veľmi matné hviezdne objekty, takže ich ešte slabší predstavitelia by jednoducho nemohli zapadnúť do zorného poľa astronómov.

V čase písania tohto článku výsledky najnovší výskum Scholz čakal na kritické posúdenie externými vedcami, ale prvé komentáre k týmto pozorovaniam pre Gizmoda prišli od astronóma Johna Omiru z College of Saint Miguel, ktorý sa na práci nezúčastnil, ale verí, že údaje v nej uvedené môžu byť správne.

„...Prichádzajú na číslo 100 miliardy, čo robí veľa predpokladov. Ale v skutočnosti je záver o počte hnedých trpaslíkov v hviezdokope založený na takzvanej počiatočnej hmotnostnej funkcii, ktorá popisuje rozloženie hmotností hviezd v zhluku. Keď poznáte túto funkciu a poznáte frekvenciu, s akou galaxia tvorí hviezdy, môžete vypočítať počet hviezd určitého typu. Ak teda vynecháme pár predpokladov, potom údaj v 100 miliardy sa naozaj zdajú skutočné...“

- komentoval Omira.

A porovnaním počtu hnedých trpaslíkov v dvoch rôznych zhlukoch – v jednej s hustou a v druhej s menej hustým rozmiestnením hviezd – výskumníci ukázali, že prostredie, v ktorom sa hviezdy objavujú, nie je vždy kľúčovým faktorom regulujúcim frekvenciu výskytu hviezd. typ hviezdneho objektu.

"Tvorba hnedých trpaslíkov je univerzálnou a neoddeliteľnou súčasťou formovania hviezd vo všeobecnosti.", hovorí Omira.

Profesor Abel Mendez z Laboratória planetárnej obývateľnosti L aboratory), ďalší astronóm, ktorý sa tiež nezúčastnil skúmanej štúdie, hovorí, že údaje v nová práca môže skutočne dávať zmysel, najmä vzhľadom na skutočnosť, že v našej galaxii sú podstatne kompaktnejšie hviezdne objekty ako väčšie.

“...Napríklad malí červení trpaslíci sú oveľa bežnejší ako všetky ostatné typy hviezd. Preto by som navrhol, aby nové čísla boli pravdepodobnejšie ešte spodnou hranicou...“

hovorí Mendez.

Existujú, samozrejme, rubová strana taká plodnosť hnedých trpaslíkov. Veľké množstvo Neúspešné hviezdy tiež znamenajú zníženie potenciálu obývateľnosti.

Mendez hovorí, že hnedí trpaslíci nie sú dostatočne stabilní na to, aby podporovali prostredie nazývané obývateľná zóna. Navyše nie všetkým astronómom sa tento pojem páči “neúspešné hviezdy”.

„...Osobne radšej hnedých trpaslíkov nenazývam „neúspešnými hviezdami“, keďže podľa mňa si titul hviezd jednoducho nezaslúžia...“

— komentuje Jacqueline Faherty, astrofyzička z Amerického múzea prírodnej histórie.

„... skôr by som ich nazval „prerastené planéty“, alebo jednoducho „nadplanéty“, keďže z hľadiska ich hmotnosti majú stále bližšie k týmto astronomickým objektom ako k hviezdam...“

- hovorí vedec.