Mégsem olyan ritkák a sarki gyűrűs galaxisok?

Lehetséges NGC 4632 poláris gyűrűs galaxis. A képen egy gázgyűrű látható, amely merőlegesen forog a galaxis fő spirálkorongjára. Kép jóváírása: Jayann English (Manitobai U.), Nathan Degg (Queens U.) és WALLABY Survey, CSIRO/ASKAP, NAOJ/Subaru Telescope

A Queen kutatói két lehetséges poláris gyűrűs galaxis felfedezését vezetik.

Nemzetközi csillagászok egy csoportja, köztük a Queen’s Egyetem kutatói, két lehetséges poláris galaxist azonosítottak a folyóiratban szeptember 13-án megjelent eredmények szerint. A Royal Astronomical Society havi közleményei.

A Queen kutatói, Nathan Deeg és Christine Speakens (fizika, mérnöki fizika és csillagászat) vezették a Queen’s University tulajdonában lévő és általa üzemeltetett teleszkóp segítségével nyert adatok elemzését. CSIROAusztrál Nemzeti Tudományos Ügynökség. Több mint 600 galaxis hidrogéngáz égbolttérképének megtekintése a CSIRO ASKAP rádióteleszkópjának részeként Wallaby scanKét lehetséges poláris gyűrűs galaxist azonosítottak, egy olyan galaxistípust, amely a fő spirálkorongjára merőlegesen csillagokból és gázokból álló gyűrűt mutat.

„A sarki gyűrűs galaxisok a világegyetem leglenyűgözőbb galaxisai közé tartoznak. Ezek az eredmények azt sugallják, hogy a közeli galaxisok 1-3 százaléka tartalmazhat gáznemű poláris gyűrűket, ami jóval magasabb, mint az optikai teleszkópok által javasolt.”

— Dr. Nathan Deeg, a Kanadai Queen’s Egyetem Fizikai, Mérnöki Fizikai és Csillagászati ​​Tanszékének kutatója és a tanulmány vezető szerzője

Történelmi kontextus és következmények

Bár nem ez az első alkalom, hogy a csillagászok poláris gyűrűs galaxisokat figyeltek meg, ez az első alkalom, hogy megfigyelték őket az ASKAP távcsővel, amely az Inyarrimanha Ilgari Bundara-ban, a CSIRO Murchison rádiócsillagászati ​​obszervatóriumában található a Wajarri Yamaji kerületben Nyugat-Ausztráliában.

Ezek a gázokkal kapcsolatos új felfedezések arra utalnak, hogy a poláris gyűrűs galaxisok gyakoribbak lehetnek, mint azt korábban gondolták.

„Ezek az eredmények igazán figyelemre méltó példái annak, hogy az égboltot a korábbiaknál mélyebbre és szélesebbre kell feltérképezni, milyen óriási értéket képvisel. Ez a javából derűlátó: olyan dolgokat találtunk, amelyekre semmiképpen sem számítottunk.”

— Dr. Christine Speakens, professzor (Királyi Katonai Főiskola kinevezése), Fizikai, Mérnöki Fizikai és Csillagászati ​​Tanszék, Queen’s University, Kanada

Ismerje meg, hogyan fejlődnek a galaxisok

A sarki gyűrűk szerkezetének további kutatása segíthet jobban megérteni a galaxisok fejlődését. Például a sarki gyűrűk eredetének magyarázatára szolgáló egyik fő hipotézis egy nagyobb galaxis egyesülése, amely egy kisebb galaxist elnyel. Ha a poláris gyűrűs galaxisok gyakoribbak, mint azt korábban gondolták, ez azt jelentheti, hogy az ilyen egyesülések gyakoribbak.

A jövőben a poláris gyűrűs galaxisok az univerzumról alkotott ismereteink elmélyítésére is felhasználhatók, és a sötét anyag kutatásában is alkalmazhatók. A sarki gyűrűk segítségével meg lehet vizsgálni a gazdagalaxis sötét anyagának alakját, ami új nyomokhoz vezethet a megfoghatatlan anyag titokzatos tulajdonságairól.

„Az ASKAP új megfigyelései, amelyek feltűnő gyűrűszerű struktúrákat tárnak fel a látszólag normális spirálgalaxisok körül, azt sugallják, hogy a gázban gazdag társgalaxisokkal való kölcsönhatások révén a gázok felhalmozódása sokkal gyakoribb, mint azt korábban gondoltuk. A Wallaby nagyszerű forrás lesz még több észleléséhez Ezek a rendszerek a jövőben.

— Lester Staveley-Smith professzor, a WALLABY társkutatója és ideiglenes vezérigazgatója. Ismétlés

Poláris gyűrűs galaxisok megjelenítése

Jayanne English, a WALLABY kutatócsoport tagja, egyben a Manitoba Egyetem csillagászati ​​képalkotási szakértője készítette el az első képeket ezekről a gáznemű poláris gyűrűs galaxisokról, különböző teleszkópokból származó optikai és rádiós adatok kombinációjával. Először a hawaii Subaru teleszkóp optikai és infravörös adatai szolgáltatták a galaxis spirálkorongjának képét. Ezt követően a gáznemű gyűrűt a WALLABY felmérésből nyert adatok alapján adták hozzá. Ez egy nemzetközi projekt, amely a CSIRO ASKAP rádióteleszkópját használja körülbelül félmillió galaxis atomi hidrogénemissziójának kimutatására.

„Az ASKAP rádióteleszkópunk rengeteg adatot szállít, és készen állunk rá. Az ASKAP segítségével egy teljes WALLABY több mint 200 000 hidrogénben gazdag galaxist biztosít, köztük sok szokatlan objektumot, például a sarki gyűrűket, amelyek segítségével fedezze fel a sötét anyag fényudvarainak alakját és eloszlását.”

— Dr. Barbel Korybalski, vezető kutató, CSIRO

Ennek és más csillagászati ​​képeknek a létrehozása bonyolult, mert olyan információkat tartalmaz, amelyeket szemünk nem képes rögzíteni. Ebben a konkrét esetben az emberi szem számára láthatatlan hideg hidrogéngáz-komponens rádió „fényben” látható a CSIRO ASKAP segítségével. Ennek a gyűrűnek a finom árnyalata a gáz keringési mozgását jelzi, az alján lévő lila árnyalatok követik a gázt a néző felé, ahogy a teteje távolodik. A gyűrűből származó sugárzást a virtuális valóság eszközeivel választották el a galaktikus korong rádiósugárzásától, Tom Garrett professzorral (Fokvárosi Egyetem, Dél-Afrika) együttműködve.

„Izgatott vagyok, hogy egy ilyen sokszínű és együttműködő csapattal dolgozhatok. Olyan adatokkal dolgozhattunk, amelyek a sebességcsatornák pontos hálózatát mutatták, amelyek egyenértékűek a régi rádióvevő rádióállomásaival. A sebesség gazdagsága Az adatok azt jelentették, hogy több színt is hozzá tudtam rendelni ehhez a kompozithoz, hogy közvetítsem. A poláris gyűrűn belüli mozgás finom A gáz tánca és kialakítása gyönyörű, és a gáz mozgása némi támpontot ad a galaxisok időbeli fejlődéséhez.

— Dr.. Jayann English, Fizikai és Csillagászati ​​Tanszék, Manitoba Egyetem

Több mint 25 globális munkatárs Kanadából, Ausztráliából, Dél-Afrikából, Ecuadorból, Burkina Fasóból, Németországból, Kínából és mások dolgozott együtt a WALLABY felmérés első nyilvános adatközlésének adatainak elemzésén, és ennek eredményeként született meg az újonnan publikált tanulmány.

A csapat következő lépése a sarki gyűrűs galaxisok felfedezésének megerősítése további megfigyelések révén, különféle távcsövekkel, köztük a dél-afrikai MeerKAT rádióteleszkóppal.

„Egy olyan nagy felmérésnek, mint például a WALLABY felmérés, amely a déli égbolt nagy részét átvizsgálja, hogy a valaha volt legnagyobb semleges atomos hidrogén-összeírást végezze, az egyik legizgalmasabb eredménye a váratlan felfedezése – ezek a szokatlan galaxisok gyönyörű gázgyűrűkkel. tökéletes példái ennek.”

— Barbara Catinella adjunktus, a WALLABY társkutatója és a tanulmány társszerzője. ICRAR, Nyugat-Ausztráliai Egyetem

Hivatkozás: „WALLABY kísérleti felmérés: lehetséges poláris gyűrűs galaxisok NGC 4632 és NGC 6156”, N Deg, R Palleske, K Spekkens, J Wang, T Jarrett, J English, X Lin, J Yeung, JR Mold, B Catinella, H Dénes , A Elagali, B -Q For, P Kamphuis, BS Koribalski, K Lee-Waddell, C Murugeshan, S Oh, J Rhee, P Serra, T Westmeier, OI Wong, K Bekki, A Bosma, C Carignan, BW Holwerda és N. Yu, 2023. szeptember 13. A Royal Astronomical Society havi közleményei.
doi: 10.1093/manras/stad2312