Astronomowie obserwują nieuchwytną poświatę między odległymi galaktykami
Będąc pionierami nowej techniki, naukowcy przyjrzeli się niezwykle słabemu światłu, które istnieje między galaktykami, aby opisać historię i stan gwiazd osieroconych.
Światło „pomiędzy” galaktykami – światło wewnątrzgrupowe – jakkolwiek niewyraźne, jest wypromieniowywane przez gwiazdy oderwane od galaktyki macierzystej. Źródło: Supplied.
Międzynarodowy zespół wykorzystał nową technikę do badania słabego światła pomiędzy galaktykami – znanego jako „światło wewnątrzgrupowe” – aby scharakteryzować gwiazdy tam się znajdujące.
Główna autorka badania opublikowanego w MNRAS, dr Cristina Martínez-Lombilla z Wydziału Fizyki UNSW Science, powiedziała: Nie wiemy prawie nic o świetle wewnątrzgrupowym. Najjaśniejsze części światła wewnątrzgrupowego są ~50 razy słabsze niż najciemniejsze nocne niebo na Ziemi. Jest niezwykle trudne do wykrycia, nawet przy użyciu największych teleskopów na Ziemi, lub w kosmosie.
Wykorzystując swoją czułą technikę, która eliminuje światło ze wszystkich obiektów z wyjątkiem światła wewnątrzgrupowego, naukowcy nie tylko wykryli światło wewnątrzgrupowe, ale byli w stanie zbadać i opowiedzieć historię gwiazd zamieszkujących grupy galaktyk.
Przeanalizowaliśmy właściwości gwiazd wewnątrzgrupowych – tych zabłąkanych gwiazd między galaktykami. Przyjrzeliśmy się wiekowi i obfitości pierwiastków, z których się składały, a następnie porównaliśmy te cechy z gwiazdami należącymi do grup galaktyk – powiedziała dr Martínez-Lombilla.
Odkryliśmy, że światło wewnątrzgrupowe jest młodsze i mniej bogate w metale niż otaczające galaktyki.
Odbudowanie historii o świetle wewnątrzgrupowym
Gwiazdy osierocone w świetle wewnątrzgrupowym były nie tylko „anachroniczne”, ale wydawały się być innego pochodzenia niż ich najbliższe sąsiadki. Badacze stwierdzili, że charakter gwiazd wewnątrzgrupowych wydawał się podobny do mgławicowego „ogona” dalej położonej galaktyki.
Połączenie tych wskazówek pozwoliło badaczom odbudować historię – opowieść – o świetle wewnątrzgrupowym i o tym, jak doszło do zgromadzenia jej gwiazd w jej własnym gwiezdnym sierocińcu.
Sądzimy, że te pojedyncze gwiazdy zostały w pewnych momentach oderwane od swoich macierzystych galaktyk i teraz unoszą się swobodnie, podążając za grawitacją grupy – powiedziała Martínez-Lombilla. Odzieranie, zwane pływowym, jest wywołane przez przejście masywnych galaktyk satelitarnych – podobnie do Drogi Mlecznej – które ciągną za sobą gwiazdy.
Po raz pierwszy udało się zaobserwować światło wewnątrzgrupowe tych galaktyk.
Ujawnienie ilości i pochodzenia światła wewnątrzgrupowego zapewnia zapis kopalny wszystkich interakcji, jakim uległa grupa galaktyk i zapewnia całościowy obraz historii interakcji układu – powiedziała Martínez-Lombilla.
Ponadto, wydarzenia te miały miejsce bardzo dawno temu. Galaktyki [na które patrzymy] są tak daleko, że obserwujemy je takimi, jakimi były 2,5 miliarda lat temu. Tyle czasu potrzeba, aby ich światło do nas dotarło.
Obserwując wydarzenia sprzed wielu lat, w tak odległych galaktykach, naukowcy wnoszą istotne dane do powolnej ewolucji kosmicznych wydarzeń.
Dopasowana do potrzeb procedura obróbki zdjęć
Naukowcy opracowali pionierską technikę pozwalającą na uzyskanie tego przenikliwego widoku.
Opracowaliśmy dostosowaną procedurę obróbki obrazu, która pozwala nam analizować najsłabsze struktury we Wszechświecie – powiedziała Martínez-Lombilla.
Podąża ona za standardowymi krokami badania słabych struktur w obrazach astronomicznych – co oznacza modelowanie 2D i usunięcie całego światła poza tym pochodzącym od światła wewnątrzgrupowego. Obejmuje to wszystkie jasne gwiazdy na obrazach, galaktyki przesłaniające światło wewnątrzgrupowe oraz odjęcie emisji kontinuum z nieba.
To, co wyróżnia naszą technikę, to fakt, że jest ona w pełni oparta na Pythonie, więc jest bardzo modułowa i łatwa do zastosowania w różnych zestawach danych z różnych teleskopów, a nie tylko przydatna dla tych obrazów.
Najważniejszym rezultatem jest to, że podczas badania bardzo słabych struktur wokół galaktyk liczy się każdy krok w procesie, a każde niepożądane światło powinno zostać uwzględnione i usunięte. W przeciwnym razie pomiary będą błędne.
Naszym głównym długoterminowym celem jest rozszerzenie tych wyników na dużą próbkę galaktyk. Wtedy będziemy mogli przyjrzeć się statystykom i poznać typowe właściwości dotyczące powstawania i ewolucji światła wewnątrzgrupowego i tych niezwykle powszechnych układów grup galaktyk.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
