Na obrzeżach Andromedy odkryto relikt najwcześniejszych galaktyk

Astronom amator badający archiwalne dane odkrył na zewnętrznych obrzeżach Galaktyki Andromedy niezwykłą, bardzo słabą galaktykę karłowatą. Badania przeprowadzone przez profesjonalnych astronomów ujawniły, że ta galaktyka karłowata zawiera bardzo mało cięższych pierwiastków i prawdopodobnie jest skamieliną pierwszych galaktyk.

Skrajnie słaba galaktyka karłowata Pegaz V. Źródło: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA.

Niezwykła skrajnie słaba galaktyka karłowata została odkryta na skraju Galaktyki Andromedy przy pomocy kilku urządzeń należącego do NSF NOIRLab. Galaktyka, nazwana Pegaz V, została po raz pierwszy wykryta w ramach systematycznego poszukiwania galaktyk karłowatych w Andromedzie koordynowanego przez Davida Martineza-Delgado z Instituto de Astrofísica de Andalucía w Hiszpanii, gdy astronom amator Giuseppe Donatiello znalazł interesujące „smugi” w danych na obrazie z przeglądu DESI Legacy Imaging Surveys. Zdjęcie zostało wykonane za pomocą Dark Energy Camera na 4-metrowym teleskopie Víctora M. Blanco w Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO).

Dalsze, głębsze obserwacje przeprowadzone przez astronomów używających większego, 8,1-metrowego teleskopu Gemini North z instrumentem GMOS, ujawniły słabe gwiazdy w Pegazie V, potwierdzając, że jest to skrajnie słaba galaktyka karłowata na obrzeżach Galaktyki Andromedy.

Obserwacje z Gemini pokazały, że galaktyka wydaje się być wyjątkowo uboga w ciężkie pierwiastki w porównaniu z podobnymi galaktykami karłowatymi, co oznacza, że jest skamieliną pierwszych galaktyk we Wszechświecie.

Znaleźliśmy niezwykle słabą galaktykę, której gwiazdy uformowały się bardzo wcześnie w historii Wszechświata – komentuje Michelle Collins, astronom z University of Surrey w Wielkiej Brytanii i główna autorka pracy ogłaszającej to odkrycie. To odkrycie oznacza pierwszy raz, kiedy tak słaba galaktyka została znaleziona w Galaktyce Andromedy przy użyciu przeglądu astronomicznego, który nie był zaprojektowany specjalnie do tego zadania.

Najsłabsze galaktyki są uważane za skamieliny pierwszych galaktyk, które się uformowały, a te galaktyczne relikty zawierają wskazówki dotyczące powstawania najwcześniejszych gwiazd. Chociaż astronomowie spodziewają się, że Wszechświat jest pełen słabych galaktyk takich jak Pegaz V, nie odkryli ich jeszcze tak wiele, jak przewidują ich teorie. Jeżeli rzeczywiście jest mniej słabych galaktyk niż przewidywano, oznaczałoby to poważny problem w rozumieniu przez astronomów kosmologii i ciemnej materii.

Odkrywanie przykładów słabych galaktyk jest zatem ważnym, ale i trudnym przedsięwzięciem. Częścią wyzwania jest to, że słabe galaktyki są niezwykle trudne do zauważenia, pojawiając się jako kilka nielicznych gwiazd ukrytych w ogromnych obrazach nieba.

Silna koncentracja starych gwiazd, którą zespół znalazł w Pegazie V, sugeruje, że obiekt ten jest prawdopodobnie skamieliną pierwszych galaktyk. W porównaniu z innymi słabymi galaktykami wokół Andromedy, Pegaz V wydaje się wyjątkowo stara i uboga w metale, co wskazuje, że jej proces formowania się gwiazd zakończył się bardzo wcześnie.

Mamy nadzieję, że dalsze badania właściwości chemicznych Pegaza V dostarczą wskazówek dotyczących najwcześniejszych okresów formowania się gwiazd we Wszechświecie – podsumowała Collins. Ta mała galaktyka z wczesnego Wszechświata może pomóc nam zrozumieć, jak tworzą się galaktyki i czy nasze rozumienie ciemnej materii jest poprawne.

Przyszłe urządzenia astronomiczne mają rzucić więcej światła na słabe galaktyki. Pegaz V była świadkiem okresu w historii Wszechświata znanego jako era rejonizacji, a inne obiekty z tego okresu będą wkrótce obserwowane przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Astronomowie mają również nadzieję odkryć w przyszłości inne tak słabe galaktyki za pomocą Obserwatorium Very C. Rubin, które przeprowadzi bezprecedensowy, dziesięcioletni optyczny przegląd nieba znany jako Legacy Survey of Space and Time (LSST).

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
NOIRLab

Urania