A DF2, az egyik vizsgált ultradiffúz galaxis. (ESA/Hubble) Ultradiffúz galaxisok (UDG) rejtély a csillagászok számára.
A csillagok számát tekintve kisebb galaxisok, de még mindig nagy távolságra vannak elszórva, így halványak és nehezen észrevehetők. Nem világos, hogyan jöttek létre, vagy hogy van-e valami különleges benne sötét anyag halók, amelyek segítik a kialakulását.
A közelmúltban publikált kutatások talán választ adhatnak néhány megoldatlan kérdésre az UDG-kről, és különösen a „kioltott” UDG-kről – olyanokról, amelyek nem alkotnak új csillagokat. Egy sor szimuláció révén a csillagászok képesek voltak felismerni és elemezni néhány új galaxist, amelyek megfelelnek ennek a leírásnak.
A megfigyelések és a modellezés kimutatta, hogy ezek a kioltott UDG-k az úgynevezett backsplash pályán születtek, messze túl a befogadó galaxis szélein, de még mindig lazán kapcsolódnak egymáshoz. Más szavakkal, egy nagyobb rendszer részei voltak, mielőtt elszigetelődtek volna, és az eredeti rendszerhez hasonló jellemzőkkel bírtak.
'Amit észleltünk, az ellentmond a galaxisok kialakulására vonatkozó elméleteknek, mivel a kioltott törpéknek halmazokban vagy csoportos környezetben kell lenniük ahhoz, hogy eltávolítsák gázukat, és megállítsák a csillagok képződését.' mondja Laura Sales csillagász a Riverside-i Kaliforniai Egyetemről.
– De az általunk észlelt kioltott UDG-k elszigeteltek. Sikerült azonosítani néhány ilyen kioltott UDG-t a terepen, és nyomon követni az evolúciójukat az időben visszafelé, hogy megmutassuk, visszafelé irányuló pályákon keletkeztek.
A csapat által használt TNG50 szimuláció sikeresen megjósolta a megfigyeltekhez hasonló UDG rendszereket. Időgépként is működhet, visszagörgetve ezeket a galaxisokat, hogy megtudja, honnan jöttek évmilliárdokkal ezelőtt.
A TNG50 azt is felvetette, hogy a kioltott UDG-k százalékos aránya egy ultradiffúz galaxispopulációban akár 25 százalék is lehet, ami jóval magasabb, mint azt a terepi megfigyelések alapján gondolták. Ez azt jelentheti, hogy sok ilyen galaxis létezik még, amelyeket teleszkópjaink még nem észlelnek.
Különféle belső folyamatok és külső erők jelennek meg korábban volt feltárták mint lehetséges okai az UDG-k létrejöttének, de ez idáig nem volt mindenkire érvényes magyarázat, amely megmagyarázná ezeket a galaxisokat.
(Vanina Rodriguez)
Felett: Egy kék ultradiffúz galaxis beesése galaxisrendszerbe és ezt követő kilökődése vörös ultradiffúz galaxisként.
'Az egyik népszerű elmélet ennek magyarázatára az volt, hogy az UDG-k kudarcba fulladt Tejútrendszerek, vagyis olyan galaxisok lettek, mint a mi Tejútrendszerünk, de valahogy nem tudtak csillagokat alkotni.' – mondja José Benavides csillagász , az argentin Elméleti és Kísérleti Csillagászati Intézettől.
„Most már tudjuk, hogy ez a forgatókönyv nem magyarázza meg az összes UDG-t. Tehát olyan elméleti modellek születnek, amelyekben egynél több formációs mechanizmus is képes lehet létrehozni ezeket az ultradiffúz objektumokat.
Az UDG-k olyanok, mint törpe galaxisok ami azt illeti, hogy hány csillag van bennük – ez csak a töredéke a Tejútrendszer 200-400 milliárdjának –, és mégis a Tejútrendszerhez hasonló méretűek. A csillagok sokkal vékonyabbak.
Azsötét anyagAz UDG-k glóriái megszegik a normál szabályokat. Ahol egykor ugyanolyan koncentrációjú sötét anyag lehetett bennük, mint egy kerti változatos törpegalaxisban, egy ponton összezsugorodott, és sokkal nagyobb területre terjedt ki, valószínűleg a gazdájával való kölcsönhatások miatt lecsupaszította és megsebesítette.
A sötét anyag jellemzőinek alaposabb megismerése segíthet a változások okának feltárásában. Ez a kutatók következő célpontja: a Hawaii-on található Keck-teleszkóp segítségével elemzik az UDG-k sötétanyag-tartalmát a Virgo-halmazban, a hozzánk legközelebbi galaxishalmazban.
Ahogy egyre nagyobb teljesítményű teleszkópok kerülnek az internetre, egyre több kérdésre kell választ adnunk ezekkel az UDG-kkel kapcsolatban. A teleszkópok továbbfejlesztett optikája, mint a Vera C. Rubin Obszervatórium és a Nancy Grace római űrtávcső Ez azt jelenti, hogy több ilyen halvány galaxist lehet kimutatni olyan szimulációk segítségével, mint a TNG50.
'Reméljük, hogy eredményeink új stratégiákat inspirálnak az alacsony fényerősségű univerzum felmérésére, amely lehetővé teszi a törpegalaxisok teljes népszámlálását.' mondja Sales .
A kutatás ben jelent meg Természetcsillagászat .