Astronomie

Sind Zwerggalaxien eine Untergruppe von Galaxien?

Sind Zwerggalaxien eine Untergruppe von Galaxien?


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Die Frage ist ziemlich offensichtlich.

Im normalen Englisch wird angenommen, dass ein Wort wie "Zwerg", das als Adjektiv verwendet wird, das folgende Wort modifiziert. Somit würde eine "Zwerggalaxie" als Galaxie eines Typs angenommen, der merklich kleiner ist als Galaxien mindestens eines anderen Typs.

Und in der Wissenschaft könnte es möglicherweise eine Trennlinie zwischen Zwerggalaxien und Galaxien normaler Größe geben, genauso wie es möglicherweise eine Trennlinie zwischen Galaxien normaler Größe und Riesengalaxien geben könnte.

Aber im Jahr 2006 hat die Internationale Astronomische Union neue Definitionen geschaffen, in denen ein Zwergplanet keine Unterkategorie von Planeten ist, sondern ein Mitglied einer völlig separaten Klasse von astronomischen Sonnensystemobjekten. Zwergplaneten sind nicht in Planeten enthalten, und Planeten enthalten keine Zwergplaneten.

Das ist im Englischen ungrammatisch, aber es folgt einem Muster.

Ein Kleinplanet entspricht meistens einem Asteroiden.

Ein Kleinplanet ist ein astronomisches Objekt in direkter Umlaufbahn um die Sonne (oder allgemeiner jeder Stern mit einem Planetensystem), das weder ein Planet noch ausschließlich als Komet klassifiziert ist.[a] Vor 2006 hatte die Internationale Astronomische Union (IAU) offiziell den Begriff Kleinplanet verwendet, aber während des diesjährigen Treffens wurden Kleinplaneten und Kometen in Zwergplaneten und kleine Sonnensystemkörper (SSSBs) umklassifiziert.1

https://en.wikipedia.org/wiki/Minor_planet[1]

In der Astronomie ist also ein kleiner Planet kein Planet, und ein Zwergplanet ist kein Planet. Die Kategorie der Planeten umfasst keine Kleinplaneten oder Zwergplaneten.

Und daher scheint es mir möglich, dass eine Zwerggalaxie in der Astronomie vielleicht keine Galaxie ist.

Wenn Zwerggalaxien eine Unterkategorie von Galaxien sind, wäre es richtig, eine Zwerggalaxie kurz "Galaxie" zu nennen. Aber wenn Zwerggalaxien eine von Galaxien getrennte Kategorie von astronomischen Objekten sind, wäre es nicht richtig, eine Zwerggalaxie kurz "Galaxie" zu nennen.

Sind Zwerggalaxien also eine Unterkategorie von Galaxien oder werden sie als separate Kategorie von Galaxien angesehen?


Die IAU hat "Galaxie" nicht definiert, daher sollten Sie das Wort (Witz) nicht verwenden.

Im Ernst, Sprache ist ein Werkzeug. Sie versuchen, um Definitionen herumzutanzen. Es gibt viele Arten von Galaxien: spiralförmig und elliptisch, vergittert und unvergittert, flockig und nicht flockig, klein, mittel und groß. Sie sind alle Galaxien, von der einen oder anderen Art. Die IAU hat sich entschieden, "Planet" und "Zwergplanet" auf eine bestimmte Weise zu definieren, damit Kinder nicht die Namen von 46 Sonnensystemkörpern lernen müssen. Sie haben sich nicht dafür entschieden, eine Definition von "Galaxie", "Cluster" oder "Nebel" zu geben. Aber es spielt keine Rolle. Sie verwenden Sprache, um zu kommunizieren. Sie sind nicht an die IAU gebunden. Sie können also das Wort "Galaxie" so verwenden, wie es "Galaxie" bedeutet.

Ja: Zwerggalaxien sind Galaxien.


Ultra diffuse Galaxie

Ein Ultra diffuse Galaxie (UDG) ist eine Galaxie mit extrem geringer Leuchtkraft, deren erstes Beispiel 1984 von Allan Sandage und Bruno Binggeli im nahegelegenen Virgo-Cluster entdeckt wurde. [a] Diese Galaxien wurden vor ihrer Umbenennung im Jahr 2015 viele Jahre lang untersucht Die Leuchtkraft ist auf das Fehlen von Sternentstehungsgas zurückzuführen, was dazu führt, dass diese Galaxien Reservoirs sehr alter Sternpopulationen sind. [2] [3]

Basierend auf Entdeckungen, die 2018 bestätigt wurden, umfasst diese Klasse von Galaxien beide Extreme des Gehalts an Dunkler Materie: Einige UDGs bestehen fast ausschließlich aus Dunkler Materie (eine solche Galaxie kann die gleiche Größe und Masse wie die Milchstraße haben, aber eine sichtbare Sternzahl von nur 1 %), [4] während andere UDGs fast vollständig frei von dunkler Materie zu sein scheinen. [5]


Mysteriöse extragalaktische Entdeckung: 36 Zwerggalaxien hatten gleichzeitigen „Babyboom“ neuer Sterne

Drei Dutzend weit voneinander entfernte Zwerggalaxien erlebten gleichzeitig einen „Babyboom“ neuer Sterne, eine unerwartete Entdeckung, die aktuelle Theorien über das Wachstum von Galaxien in Frage stellt und unser Verständnis des Universums verbessern könnte.

Galaxien, die mehr als 1 Million Lichtjahre voneinander entfernt sind, sollten ein völlig unabhängiges Leben führen, wenn sie neue Sterne gebären. Aber Galaxien, die bis zu 13 Millionen Lichtjahre voneinander getrennt sind, verlangsamten und beschleunigten dann gleichzeitig ihre Geburtsrate von Sternen, so eine von Rutgers in der Zeitschrift veröffentlichte Studie Astrophysikalisches Journal.

„Es scheint, dass diese Galaxien auf eine großräumige Veränderung ihrer Umgebung in der gleichen Weise reagieren, wie eine gute Wirtschaft einen Babyboom auslösen kann“, sagte die Hauptautorin Charlotte Olsen, Doktorandin am Institut für Physik und Astronomie der Schule of Arts and Sciences an der Rutgers University – New Brunswick.

"Wir fanden heraus, dass diese Galaxien unabhängig davon, ob sie benachbarte Nachbarn waren oder nicht, aufhörten und dann gleichzeitig neue Sterne bildeten, als ob sie sich alle durch ein außergalaktisches soziales Netzwerk gegenseitig beeinflusst hätten", sagte Co said -Autor Eric Gawiser, Professor am Institut für Physik und Astronomie.

Drei Dutzend weit voneinander entfernte Zwerggalaxien hatten einen gleichzeitigen „Babyboom“ neuer Sterne. Bildnachweis: Rutgers University-New Brunswick

Der gleichzeitige Rückgang der stellaren Geburtenrate in den 36 Zwerggalaxien begann vor 6 Milliarden Jahren und der Anstieg begann vor 3 Milliarden Jahren. Um zu verstehen, wie sich Galaxien entwickeln, müssen die vielen Prozesse entwirrt werden, die sie während ihrer Lebensdauer (Milliarden von Jahren) beeinflussen. Die Sternentstehung ist einer der grundlegendsten Prozesse. Die Geburtenrate von Sternen kann zunehmen, wenn Galaxien kollidieren oder interagieren, und Galaxien können aufhören, neue Sterne zu bilden, wenn das Gas (meistens Wasserstoff), das Sterne bildet, verloren geht.

Die Geschichte der Sternentstehung kann eine reiche Aufzeichnung der Umweltbedingungen beim „Aufwachsen“ einer Galaxie darstellen. Zwerggalaxien sind die häufigste, aber am wenigsten massereiche Art von Galaxien im Universum, und sie reagieren besonders empfindlich auf die Auswirkungen ihrer Umgebung.

Die 36 Zwerggalaxien umfassten eine Vielzahl von Umgebungen in Entfernungen von bis zu 13 Millionen Lichtjahren von der Milchstraße. Die Umweltveränderung, auf die die Galaxien anscheinend reagiert haben, muss etwas sein, das den Brennstoff für Galaxien sehr weit auseinander verteilt. Das könnte zum Beispiel bedeuten, auf eine riesige Gaswolke zu stoßen oder ein Phänomen im Universum, von dem wir noch nichts wissen, so Olsen.

Die Wissenschaftler verwendeten zwei Methoden, um die Sternentstehungsgeschichten zu vergleichen. Einer verwendet das Licht einzelner Sterne innerhalb von Galaxien, der andere verwendet das Licht einer ganzen Galaxie, einschließlich einer breiten Palette von Farben.

„Die vollen Auswirkungen der Entdeckung sind noch nicht bekannt, da abzuwarten bleibt, wie sehr unsere aktuellen Modelle des Galaxienwachstums modifiziert werden müssen, um diese Überraschung zu verstehen“, sagte Gawiser. „Wenn das Ergebnis mit unserem derzeitigen Verständnis der Kosmologie nicht erklärt werden kann, wäre das eine große Implikation, aber wir müssen den Theoretikern die Möglichkeit geben, unsere Arbeit zu lesen und mit ihren eigenen Forschungsfortschritten zu reagieren.“

„Das James-Webb-Weltraumteleskop, das im Oktober dieses Jahres von der NASA gestartet werden soll, ist der ideale Weg, um diese neuen Daten hinzuzufügen, um herauszufinden, wie weit sich dieser ‚Babyboom‘ von der Milchstraße nach außen erstreckt“, fügte Olsen hinzu.

Referenz: „Star Formation Histories from Spectral Energy Distributions and Color-Magnitude Diagrams Agree: Evidence for Synchronized Star Formation in Local Volume Dwarf Galaxies over the Past 3 Gyr“ von Charlotte Olsen, Eric Gawiser, Kartheik Iyer, Kristen BW McQuinn, Benjamin D. Johnson, Grace Telford, Anna C. Wright, Adam Broussard und Peter Kurczynski, Astrophysikalisches Journal.

Zu den Co-Autoren von Rutgers gehören Professor Kristen B. W. McQuinn Grace Telford, eine Postdoktorandin, und Adam Broussard, ein Doktorand. An der Studie haben Wissenschaftler der University of Toronto, des Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, der Johns Hopkins University und des Goddard Space Flight Center der NASA mitgewirkt.


Inhalt

Es gibt drei Haupttypen von irregulären Galaxien: [6]

  • Eine Irr-I-Galaxie (Irr ich) ist eine unregelmäßige Galaxie mit einer gewissen Struktur, die jedoch nicht ausreicht, um sie sauber in die Hubble-Sequenz einzuordnen.
    • Subtypen mit einer gewissen Spiralstruktur werden Sm-Galaxien genannt
    • Subtypen ohne Spiralstruktur heißen Ich bin Galaxien.

    Einige der irregulären Galaxien, insbesondere vom Magellan-Typ, sind kleine Spiralgalaxien, die durch die Schwerkraft eines größeren Nachbarn verzerrt werden.

    Die Magellanschen Wolkengalaxien wurden früher als irreguläre Galaxien klassifiziert. Die Große Magellansche Wolke wurde seitdem als Typ SBm [8] neu klassifiziert, eine Art von Balkenspiralgalaxie, der Balkenmagellanschen Spiraltyp. Die Kleine Magellansche Wolke bleibt gemäß der aktuellen morphologischen Klassifizierung der Galaxie als irreguläre Galaxie vom Typ Im klassifiziert, obwohl sie eine Balkenstruktur enthält.


    Mysteriöse extragalaktische Entdeckung: 36 Zwerggalaxien hatten gleichzeitig einen “Baby Boom” neuer Sterne

    Drei Dutzend weit voneinander entfernte Zwerggalaxien erlebten gleichzeitig einen „Babyboom“ neuer Sterne, eine unerwartete Entdeckung, die aktuelle Theorien über das Wachstum von Galaxien in Frage stellt und unser Verständnis des Universums verbessern könnte.

    Galaxien, die mehr als 1 Million Lichtjahre voneinander entfernt sind, sollten ein völlig unabhängiges Leben führen, wenn sie neue Sterne gebären. Aber Galaxien, die bis zu 13 Millionen Lichtjahre voneinander entfernt sind, verlangsamten und beschleunigten dann gleichzeitig ihre Geburtsrate von Sternen, so eine von Rutgers in der Zeitschrift veröffentlichte Studie Astrophysikalisches Journal.

    „Es scheint, dass diese Galaxien auf eine großräumige Veränderung ihrer Umgebung in der gleichen Weise reagieren, wie eine gute Wirtschaft einen Babyboom auslösen kann“, sagte die Hauptautorin Charlotte Olsen, Doktorandin am Institut für Physik und Astronomie der Schule of Arts and Sciences an der Rutgers University – New Brunswick.

    „Wir fanden heraus, dass diese Galaxien unabhängig davon, ob sie benachbarte Nachbarn waren oder nicht, aufhörten und dann gleichzeitig neue Sterne bildeten, als ob sie sich alle durch ein außergalaktisches soziales Netzwerk gegenseitig beeinflusst hätten“, sagte Co said -Autor Eric Gawiser, Professor am Institut für Physik und Astronomie.

    Drei Dutzend weit voneinander entfernte Zwerggalaxien hatten einen gleichzeitigen “Babyboom” neuer Sterne. Bildnachweis: Rutgers University-New Brunswick

    Der gleichzeitige Rückgang der stellaren Geburtenrate in den 36 Zwerggalaxien begann vor 6 Milliarden Jahren und der Anstieg begann vor 3 Milliarden Jahren. Um zu verstehen, wie sich Galaxien entwickeln, müssen die vielen Prozesse entwirrt werden, die sie während ihrer Lebensdauer (Milliarden von Jahren) beeinflussen. Die Sternentstehung ist einer der grundlegendsten Prozesse. Die Geburtenrate von Sternen kann zunehmen, wenn Galaxien kollidieren oder interagieren, und Galaxien können aufhören, neue Sterne zu bilden, wenn das Gas (meistens Wasserstoff), das Sterne bildet, verloren geht.

    Die Geschichte der Sternentstehung kann eine reiche Aufzeichnung der Umweltbedingungen beim „Aufwachsen“ einer Galaxie darstellen. Zwerggalaxien sind die häufigste, aber am wenigsten massereiche Art von Galaxien im Universum, und sie reagieren besonders empfindlich auf die Auswirkungen ihrer Umgebung.

    Die 36 Zwerggalaxien umfassten eine Vielzahl von Umgebungen in Entfernungen von bis zu 13 Millionen Lichtjahren von der Milchstraße. Die Umweltveränderung, auf die die Galaxien anscheinend reagiert haben, muss etwas sein, das den Brennstoff für Galaxien sehr weit auseinander verteilt. Das könnte zum Beispiel bedeuten, auf eine riesige Gaswolke zu stoßen oder ein Phänomen im Universum, von dem wir noch nichts wissen, so Olsen.

    Die Wissenschaftler verwendeten zwei Methoden, um die Sternentstehungsgeschichten zu vergleichen. Einer verwendet das Licht einzelner Sterne innerhalb von Galaxien, der andere verwendet das Licht einer ganzen Galaxie, einschließlich einer breiten Palette von Farben.

    „Die vollen Auswirkungen der Entdeckung sind noch nicht bekannt, da abzuwarten bleibt, wie sehr unsere aktuellen Modelle des Galaxienwachstums modifiziert werden müssen, um diese Überraschung zu verstehen“, sagte Gawiser. „Wenn das Ergebnis mit unserem derzeitigen Verständnis der Kosmologie nicht erklärt werden kann, wäre das eine große Implikation, aber wir müssen den Theoretikern die Möglichkeit geben, unsere Arbeit zu lesen und mit ihren eigenen Forschungsfortschritten zu reagieren.“

    „Das James-Webb-Weltraumteleskop, das im Oktober dieses Jahres von der NASA gestartet werden soll, wird der ideale Weg sein, um diese neuen Daten hinzuzufügen, um herauszufinden, wie weit sich dieser ‚Babyboom‘ von der Milchstraße nach außen erstreckt“, fügte Olsen hinzu.

    Referenz: “Star Formation Histories from Spectral Energy Distributions and Color-Magnitude Diagrams Agree: Evidence for Synchronized Star Formation in Local Volume Zwerggalaxien over the Past 3 Gyr” von Charlotte Olsen, Eric Gawiser, Kartheik Iyer, Kristen BW McQuinn, Benjamin D. Johnson, Grace Telford, Anna C. Wright, Adam Broussard und Peter Kurczynski, 24. Mai 2021, Astrophysikalisches Journal.
    DOI: 10.3847/1538-4357/abf3c2

    Zu den Co-Autoren von Rutgers gehören Professor Kristen B. W. McQuinn Grace Telford, eine Postdoktorandin, und Adam Broussard, ein Doktorand. An der Studie haben Wissenschaftler der University of Toronto, des Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, der Johns Hopkins University und des Goddard Space Flight Center der NASA mitgewirkt.


    “Es ist einfach seltsam” –Andromeda’s Ring der Zwerggalaxien deutet darauf hin, dass wir etwas vermissen

    Eine Kette von 13 Zwerggalaxien wurde in einer Umlaufbahn um die massereiche Galaxie Andromeda gefunden, die sich über eine flache Ebene mit einer Breite von mehr als einer Million Lichtjahren und einer Dicke von nur 30.000 Lichtjahren erstreckt. Sie scheinen sich synchron zu bewegen. Die Entdeckung legt nahe, dass herkömmlichen Vorstellungen über die Entstehung von Galaxien etwas Grundlegendes fehlt.

    Uns auf etwas Tiefgründiges hinweisen

    „Es ist eine sehr ungewöhnliche, unerwartete Konfiguration“, sagte der Astrophysiker Dr. Julio Navarro von der University of Victoria im Jahr 2016. „Es ist so unerwartet, dass wir noch nicht wissen, was es uns sagt. Die Tatsache, dass es überhaupt da ist, weist uns auf etwas Tiefgründiges hin. Irgendwie haben sie eine flächenartige Struktur ähnlich einem Sonnensystem, aber mit einem völlig anderen Ursprung und wir wissen nicht, was dieser Ursprung ist.“

    Zu verstehen, wie und warum die Zwerggalaxien den Ring um Andromeda bilden, wird voraussichtlich neue Informationen über die Entstehung aller Galaxien liefern. Die Zwerggalaxien haben eine Größe von 10 Millionen bis 100 Millionen Sternen, und zwölf der 13 befinden sich auf einer Seite der Umlaufbahn, als würden sie von einer Schnur gehalten, die von Andromeda aus geschwungen wird.

    Als ob eine bereits existierende Struktur von Andromeda aufgesaugt wurde

    "Es sieht so aus, als ob sie alle zusammenziehen und alle wissen, wohin sie gehen müssen, als ob eine bereits bestehende Struktur von Andromeda aufgesaugt wurde", sagte Navarro.

    „Gemeinsam umkreisen in ein riesiges Flugzeug“

    „Als wir uns die Zwerggalaxien um Andromeda ansahen, erwarteten wir, dass sie zufällig herumschwirren, wie wütende Bienen um einen Bienenstock“, sagte der galaktische Archäologe Geraint F. Lewis vom Sydney Institute for Astronomy der University of Sydney im Jahr 2018. „ Stattdessen haben wir herausgefunden, dass die Hälfte der Andromeda-Satelliten zusammen in einer riesigen Ebene kreisen, die einen Durchmesser von mehr als einer Million Lichtjahren hat, aber nur 30 000 Lichtjahre dick ist. Diese Zwerggalaxien haben einen Ring um Andromeda gebildet. Dies war völlig unerwartet – die Wahrscheinlichkeit, dass dies zufällig passiert, ist so gut wie null. Es ist wirklich nur seltsam."

    Seit mehreren Jahrzehnten verwenden Astronomen Computermodelle, um vorherzusagen, wie Zwerggalaxien große Galaxien umkreisen sollten, und jedes Mal fanden sie heraus, dass Zwerge zufällig über den Himmel gestreut werden sollten. Nie sahen sie in diesen Simulationen Zwerge, die in einer Ebene angeordnet waren, wie sie um Andromeda beobachtet wurde.

    „Nun, da wir herausgefunden haben, dass die Mehrheit dieser Zwerggalaxien in einer Scheibe um die riesige Galaxie Andromeda kreist, scheint es etwas an der Entstehung oder späteren Entwicklung dieser Galaxien zu geben, das sie dazu veranlasst hat, diese eigentümliche kohärente Struktur aufzuspüren.“ “, sagte Professor Lewis. „Zwerggalaxien sind die zahlreichsten Galaxientypen im Universum. Daher wird erwartet, dass das Verständnis, warum und wie sie diese Scheibe um die riesige Galaxie bilden, ein neues Licht auf die Entstehung von Galaxien aller Massen werfen.“

    „Der Konsens über den Ursprung dieser Strukturen hat sich nicht verändert“, sagte Navarro gegenüber The Daily Galaxy. „Es ist klar, dass die Verteilung von Satellitengalaxien um die Milchstraße und Andromeda (und andere) deutlich anisotrop ist, wobei eine Teilmenge dieser Satelliten auf einer 2D-Struktur an eine ‚Ebene‘ erinnert.

    „Kosmologische Simulationen können im Allgemeinen die Anisotropie der Satellitenverteilung reproduzieren“, fügt er hinzu, „aber es ist schwieriger, die planaren Verteilungen zu reproduzieren. Ob dies ein allgemeines Problem ist, das ein grundlegendes Problem unseres kosmologischen Verständnisses hervorhebt, oder nur eine Besonderheit, die sich aus der Fokussierung auf eine oder zwei Galaxien ergibt (sieht kein einzelnes Mitglied einer Population in irgendeiner Hinsicht eindeutig einzigartig aus, ist nicht ganz klar. ”

    Die tägliche Galaxie mit Jackie Faherty , Astrophysiker, Senior Scientist bei AMNH via Nature . Jackie war zuvor Hubble Fellow der NASA an der Carnegie Institution for Science.


    36 Zwerggalaxien hatten gleichzeitigen „Babyboom“ neuer Sterne

    Drei Dutzend weit voneinander entfernte Zwerggalaxien erlebten gleichzeitig einen „Babyboom“ neuer Sterne, eine unerwartete Entdeckung, die aktuelle Theorien über das Wachstum von Galaxien in Frage stellt und unser Verständnis des Universums verbessern könnte.

    Galaxien, die mehr als 1 Million Lichtjahre voneinander entfernt sind, sollten ein völlig unabhängiges Leben führen, wenn sie neue Sterne gebären. Aber Galaxien, die bis zu 13 Millionen Lichtjahre voneinander entfernt sind, verlangsamten und beschleunigten dann gleichzeitig ihre Geburtsrate von Sternen, so eine von Rutgers in der Zeitschrift veröffentlichte Studie Astrophysikalisches Journal.

    „Es scheint, dass diese Galaxien auf eine großräumige Veränderung ihrer Umwelt in der gleichen Weise reagieren, wie eine gute Wirtschaft einen Babyboom auslösen kann“, sagte die Hauptautorin Charlotte Olsen, eine Doktorandin am Institut für Physik und Astronomie der Schule of Arts and Sciences an der Rutgers University–New Brunswick .

    "Wir fanden heraus, dass diese Galaxien unabhängig davon, ob sie benachbarte Nachbarn waren oder nicht, aufhörten und dann gleichzeitig neue Sterne bildeten, als ob sie sich alle durch ein außergalaktisches soziales Netzwerk gegenseitig beeinflusst hätten", sagte Co said -Autor Eric Gawiser , Professor am Institut für Physik und Astronomie.

    Der gleichzeitige Rückgang der stellaren Geburtenrate in den 36 Zwerggalaxien begann vor 6 Milliarden Jahren und der Anstieg begann vor 3 Milliarden Jahren. Um zu verstehen, wie sich Galaxien entwickeln, müssen die vielen Prozesse entwirrt werden, die sie während ihrer Lebensdauer (Milliarden von Jahren) beeinflussen. Die Sternentstehung ist einer der grundlegendsten Prozesse. Die Geburtenrate von Sternen kann steigen, wenn Galaxien kollidieren oder interagieren, und Galaxien können aufhören, neue Sterne zu bilden, wenn das Gas (hauptsächlich Wasserstoff), das Sterne bildet, verloren geht.

    Die Geschichte der Sternentstehung kann eine reiche Aufzeichnung der Umweltbedingungen beim „Aufwachsen“ einer Galaxie darstellen. Zwerggalaxien sind die häufigste, aber am wenigsten massereiche Art von Galaxien im Universum, und sie reagieren besonders empfindlich auf die Auswirkungen ihrer Umgebung.

    Die 36 Zwerggalaxien umfassten eine Vielzahl von Umgebungen in Entfernungen von bis zu 13 Millionen Lichtjahren von der Milchstraße. Die Umweltveränderung, auf die die Galaxien anscheinend reagiert haben, muss etwas sein, das den Brennstoff für Galaxien sehr weit auseinander verteilt. Das könnte zum Beispiel bedeuten, auf eine riesige Gaswolke zu stoßen oder ein Phänomen im Universum, von dem wir noch nichts wissen, so Olsen.

    Die Wissenschaftler verwendeten zwei Methoden, um die Sternentstehungsgeschichten zu vergleichen. Einer verwendet das Licht einzelner Sterne innerhalb von Galaxien, der andere verwendet das Licht einer ganzen Galaxie, einschließlich einer breiten Palette von Farben.

    „Die vollen Auswirkungen der Entdeckung sind noch nicht bekannt, da abzuwarten bleibt, wie sehr unsere aktuellen Modelle des Galaxienwachstums modifiziert werden müssen, um diese Überraschung zu verstehen“, sagte Gawiser. „Wenn das Ergebnis mit unserem derzeitigen Verständnis der Kosmologie nicht erklärt werden kann, wäre das eine große Implikation, aber wir müssen den Theoretikern die Möglichkeit geben, unsere Arbeit zu lesen und mit ihren eigenen Forschungsfortschritten zu reagieren.“

    „Das James-Webb-Weltraumteleskop, das im Oktober dieses Jahres von der NASA gestartet werden soll, ist der ideale Weg, um diese neuen Daten hinzuzufügen, um herauszufinden, wie weit sich dieser ‚Babyboom‘ von der Milchstraße nach außen erstreckt“, fügte Olsen hinzu.

    Zu den Co-Autoren von Rutgers gehören Professor Kristen B. W. McQuinn Grace Telford , eine Postdoktorandin, und Adam Broussard , ein Doktorand. An der Studie haben Wissenschaftler der University of Toronto, des Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, der Johns Hopkins University und des Goddard Space Flight Center der NASA mitgewirkt.


    Mit FIRE einen Weg ebnen

    Diese Milchstraßen-Massengalaxie stammt aus dem Universum, das durch die FIRE-Simulationen konstruiert wurde.
    Latte-Projekt

    Die Doktorandin Jenna Samuel (University of California, Davis) und ihre Kollegen näherten sich dem Problem mithilfe der Computersimulation Feedback in Realistic Environments (FIRE). Während frühe kosmologische Simulationen nur Dunkle Materie umfassten, die hauptsächlich über die Schwerkraft interagiert und daher leichter zu modellieren ist, umfasst FIRE Wechselwirkungen mit Baryonen, auch bekannt als die „normale“ Materie, die Sterne und Galaxien sichtbar macht.

    Normale Materie erzeugt Rückkopplungen, die der Schwerkraft einer Galaxie entgegenwirken können, wie Supernovae und Schwarze-Loch-Jets, und die Einbeziehung dieser Rückkopplung macht das künstliche Universum ein wenig realistischer. Infolgedessen haben die FIRE-Simulationen bereits dazu beigetragen, einige andere Kontroversen innerhalb des Paradigmas der Dunklen Materie zu lösen.

    Ob die dünne Satellitenschicht der Milchstraße in dieses Paradigma passt, bleibt jedoch umstritten. Ähnliche Strukturen sind in den Universen, die nur mit dunkler Materie simuliert werden, äußerst selten – so sehr, dass die bloße Existenz des Satellitenblatts der Milchstraße die derzeitige Vorstellung von dunkler Materie in Frage stellen könnte.

    Samuel machte sich auf den Weg, um zu sehen, ob diese Seltenheit in den realistischeren FIRE-Simulationen bestehen blieb. Bei der Auswahl von milchstraßenähnlichen Galaxien und der Messung der Verteilung ihrer Satelliten fand sie heraus, dass zwischen 1 und 2% dieser Systeme Satelliten hatten, die entlang dünner Ebenen wie der unserer eigenen Galaxie fielen. Mit anderen Worten, das Phänomen ist selten, aber nicht außerhalb des Bereichs des Möglichen.

    „Die Tatsache, dass wir überhaupt welche finden, ist immer noch ziemlich überraschend“, fügte Samuel beim Treffen der American Astronomical Society im Januar hinzu. Wenn das simulierte Universum dünne Satellitenschichten herstellen kann, gibt es vielleicht doch kein Problem mit dunkler Materie.

    Die meisten dieser simulierten Strukturen waren jedoch kurzlebig – sie hielten normalerweise weniger als 500 Millionen Jahre. Einige glauben, dass das Satellitenblatt der Milchstraße bis zu einer Milliarde Jahre oder so dauern könnte.


    Erste Bilder des kosmischen Netzes enthüllen die unerwartete Präsenz von Milliarden von Zwerggalaxien

    Abbildung 1: Kosmologische Simulation des fernen Universums. Das Bild zeigt das von Wasserstoffatomen im kosmischen Netz emittierte Licht in einer Region mit einem Durchmesser von etwa 15 Millionen Lichtjahren. Neben der sehr schwachen Emission von intergalaktischem Gas sind eine Reihe von Punktquellen zu sehen: Dies sind Galaxien, die gerade ihre ersten Sterne bilden. Bildnachweis: Jeremy Blaizot / Projekt SPHINX

    • Im Universum sind Galaxien entlang extrem dünner Gasfäden verteilt, die Millionen von Lichtjahren lang sind und durch Hohlräume getrennt sind und das kosmische Netz bilden.
    • Das MUSE-Instrument am Very Large Telescope hat ein Bild mehrerer Filamente im frühen Universum aufgenommen…
    • … enthüllt die unerwartete Präsenz von Milliarden von Zwerggalaxien in den Filamenten

    Obwohl die Gasfäden, in denen Galaxien entstehen, schon lange von kosmologischen Modellen vorhergesagt wurden, haben wir bisher keine realen Bilder solcher Objekte. Jetzt wurden zum ersten Mal mehrere Filamente des „kosmischen Netzes“ mit dem Instrument MUSE [1] direkt beobachtet, das am Very Large Telescope der ESO in Chile installiert ist. Diese Beobachtungen des frühen Universums, 1 bis 2 Milliarden Jahre nach dem Urknall, weisen auf die Existenz einer Vielzahl bisher unvermuteter Zwerggalaxien hin. Durchgeführt von einer internationalen Zusammenarbeit unter der Leitung des Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (CNRS/Université Lyon 1/ENS de Lyon), auch unter Beteiligung des Labors Lagrange (CNRS/Université Côte d'Azur/Observatoire de la Côte d'Azur), [2] die Studie wird in der Zeitschrift veröffentlicht Astronomie und Astrophysiks.

    Abbildung 2: Die von MUSE beobachteten 2250 Galaxien im „Kegel“ des Universums sind hier nach dem Alter des Universums (in Milliarden Jahren) dargestellt. Die in dieser Studie untersuchte Periode des frühen Universums (0,8 bis 2,2 Milliarden Jahre nach dem Urknall) ist in Rot dargestellt. Die 22 Regionen mit Galaxienüberdichte sind durch graue Rechtecke gekennzeichnet. Die 5 Regionen, in denen Filamente am deutlichsten identifiziert wurden, sind blau dargestellt. Bildnachweis: Roland Bacon / David Mary

    Die fadenförmige Struktur von Wasserstoffgas, in der sich Galaxien bilden, das sogenannte kosmische Netz, ist eine der wichtigsten Vorhersagen des Modells des Urknalls und der Galaxienentstehung [Abbildung 1]. Bisher war alles über das Netz auf wenige Regionen beschränkt, vor allem in Richtung Quasare, deren starke Strahlung wie Autoscheinwerfer wirkt und Gaswolken entlang der Sichtlinie sichtbar macht. Diese Regionen sind jedoch wenig repräsentativ für das gesamte Filamentnetzwerk, in dem die meisten Galaxien, einschließlich unserer eigenen, geboren wurden. Die direkte Beobachtung des schwachen Lichts des Gases, aus dem die Filamente bestehen, war ein heiliger Gral, der jetzt von einem internationalen Team unter der Leitung von Roland Bacon, CNRS-Forscher am Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (CNRS/Universität Lyon 1/ENS de Lyon).

    Abbildung 3: Eines der Wasserstofffilamente (in Blau), das von MUSE im Hubble Ultra-Deep Field entdeckt wurde. Es befindet sich im Sternbild Fornax in einer Entfernung von 11,5 Milliarden Lichtjahren und erstreckt sich über 15 Millionen Lichtjahre. Das Bild im Hintergrund ist von Hubble. Bildnachweis: Roland Bacon, David Mary, ESO und NASA

    Das Team unternahm den mutigen Schritt, das Very Large Telescope der ESO, das mit dem MUSE-Instrument ausgestattet ist, das mit dem adaptiven Optiksystem des Teleskops gekoppelt ist, über 140 Stunden lang auf eine einzelne Himmelsregion zu richten. Zusammen bilden die beiden Instrumente eines der leistungsstärksten Systeme der Welt. [3] Die ausgewählte Region ist Teil des Hubble Ultra-Deep Field, das bis jetzt das tiefste Bild des Kosmos war, das jemals erhalten wurde. Hubble wurde jedoch mittlerweile übertroffen, da 40 % der von MUSE entdeckten Galaxien kein Gegenstück in den Hubble-Bildern haben.

    Abbildung 4: Kosmologische Simulation eines Filaments aus Hunderttausenden kleiner Galaxien. Das Bild links zeigt die Emissionen aller Galaxien, wie sie in situ beobachtet werden können. Das rechte Bild zeigt das Filament, wie es von MUSE gesehen würde. Auch bei sehr langer Belichtungszeit kann die allermeisten Galaxien nicht einzeln nachgewiesen werden. Das Licht all dieser kleinen Galaxien wird jedoch als diffuser Hintergrund wahrgenommen, ähnlich wie die Milchstraße, wenn man sie mit bloßem Auge sieht. Bildnachweis: Thibault Garel und Roland Bacon

    Nach akribischer Planung dauerte es acht Monate, um diese außergewöhnliche Beobachtungskampagne durchzuführen. Es folgte ein Jahr der Datenverarbeitung und -analyse, das zum ersten Mal Licht aus den Wasserstofffilamenten sowie Bilder mehrerer Filamente zeigte, wie sie ein bis zwei Milliarden Jahre nach dem Urknall waren, eine Schlüsselperiode, um zu verstehen, wie Galaxien, die aus dem Gas im kosmischen Netz entstanden sind [Abbildungen 2 und 3]. Die größte Überraschung für das Team war jedoch, als Simulationen zeigten, dass das Licht des Gases von einer bisher unsichtbaren Population von Milliarden Zwerggalaxien stammte, die eine Vielzahl von Sternen hervorbringen [Abbildung 4]. [4] Obwohl diese Galaxien zu lichtschwach sind, um mit den derzeitigen Instrumenten einzeln erfasst zu werden, wird ihre Existenz erhebliche Konsequenzen für Modelle der Galaxienentstehung haben, deren Auswirkungen die Wissenschaftler gerade erst zu erforschen beginnen.

    1. MUSE steht für Multi Unit Spectroscopic Explorer und ist ein 3D-Spektrograph zur Erkundung des fernen Universums. Der Bau des Instruments wurde vom Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (CNRS/Université Claude Bernard-Lyon 1/ENS de Lyon) geleitet.
    2. Weitere beteiligte französische Labors: Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (CNRS/Universität Aix-Marseille/CNES), Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (CNRS/Université Toulouse III – Paul Sabatier/CNES).
    3. Siehe ESO-Pressemitteilung.
    4. Bisher sagte die Theorie voraus, dass das Licht von der diffusen kosmischen ultravioletten Hintergrundstrahlung stammt (sehr schwache Hintergrundstrahlung, die von allen Galaxien und Sternen erzeugt wird), die durch Erhitzen des Gases in den Filamenten diese zum Leuchten bringt.

    Referenz: “The MUSE Extremely Deep Field: The Cosmic Web in Emission at High Redshift” von R. Bacon, D. Mary, T. Garel, J. Blaizot, M. Maseda, J. Schaye, L. Wisotzki, S Conseil, J. Brinchmann, F. Leclercq, V. Abril-Melgarejo, L. Boogaard, NF Bouché, T. Contini, A. Feltre, B. Guiderdoni, C. Herenz, W. Kollatschny, H. Kusakabe, J. Matthee, L. Michel-Dansac, T. Nanayakkara, J. Richard, M. Roth, KB Schmidt, M. Steinmetz, L. Tresse, T. Urrutia, A. Verhamme, PM Weilbacher, J. Zabl und SL Zoutendijk, 18 März 2021, Astronomie und Astrophysik.
    DOI: 10.1051/0004-6361/202039887


    Sind Zwerggalaxien eine Untergruppe von Galaxien? - Astronomie

    Kontext. Beobachtungen naher Starburst- und Spiralgalaxien haben gezeigt, dass molekulares Gas der Motor der Sternentstehung ist. Einige nahe gelegene Zwerggalaxien mit geringer Metallizität bilden jedoch aktiv Sterne, aber CO, der häufigste Tracer dieses Reservoirs, ist schwach, was uns vor ein Rätsel stellt, wie die Sternentstehung in diesen Umgebungen abläuft.
    Ziele: Unser Ziel ist es, das molekulare Gasreservoir in einer Teilmenge von 6 Galaxien aus dem Herschel Dwarf Galaxy Survey mit neu gewonnenen CO-Daten zu quantifizieren und dieses Reservoir mit der beobachteten Sternentstehungsaktivität zu verknüpfen.
    Methoden: Wir präsentieren CO(1-0), CO(2-1) und CO(3-2) Beobachtungen an den ATNF Mopra 22-m, APEX und IRAM 30-m Teleskopen, sowie [C ii ] 157μm und [O i] 63μm Beobachtungen mit dem Herschel/PACS Spektrometer in den 6 niedrigmetallischen Zwerggalaxien: Haro 11, Mrk 1089, Mrk 930, NGC 4861, NGC 625 und UM 311. Wir haben ihre molekularen Gasmassen abgeleitet von mehreren Methoden, einschließlich der Verwendung des CO-zu-H 2 -Umrechnungsfaktors X CO (sowohl galaktische als auch metallische Werte) und Staubmessungen. Die molekularen und atomaren Gasreservoirs wurden mit der Sternentstehungsaktivität verglichen. Wir haben auch die physikalischen Bedingungen der Molekülwolken mit dem Nicht-LTE-Code RADEX und dem Spektralsynthesecode Cloudy eingeschränkt.
    Ergebnisse: Wir detektieren CO in 5 der 6 Galaxien, darunter erste Detektionen in Haro 11 (Z

    0.4 Z ⊙ ), Mrk 930 (0.2 Z ⊙ ) und UM 311 (0.5 Z ⊙ ), aber CO bleibt in NGC 4861 (0.2 Z ⊙ ) unentdeckt. Die CO-Leuchtkraft ist gering, während [C ii] in diesen Galaxien hell ist, was zu [C ii]/CO(1-0) ≥ 10 000 führt. Unsere Zwerggalaxien stimmen relativ gut mit der Schmidt-Kennicutt-Beziehung für total . überein Gas. They show short molecular depletion timescales, even when considering metallicity-scaled X CO factors. Those galaxies are dominated by their H i gas, except Haro 11, which has high star formation efficiency and is dominated by ionized and molecular gas. We determine the mass of each ISM phase in Haro 11 using Cloudy and estimate an equivalent X CO factor that is 10 times higher than the Galactic value. Overall, our results confirm the emerging picture that CO suffers from significant selective photodissociation in low-metallicity dwarf galaxies.


    Schau das Video: 5 ting du skal vide om: Galakser (Juni 2022).


Bemerkungen:

  1. Yolmaran

    Jetzt ist alles klar geworden, vielen Dank für die Hilfe in dieser Angelegenheit.

  2. Kezil

    Sehr interessante Gedanken, gut gesagt, alles ist nur in den Regalen ausgelegt

  3. Kagakinos

    Der traurige Trost!

  4. Shakara

    Schade, dass ich mich jetzt nicht ausdrücken kann - ich komme zu spät zu einem Treffen. Ich werde zurückkommen - ich werde unbedingt die Meinung zu dieser Frage äußern.

  5. Stod

    darüber kann man unendlich diskutieren.



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