Tähtitieteilijät ovat ensimmäistä kertaa osoittaneet, että pienimmissäkin galakseissa maailmankaikkeudessa on monimutkaisia rakenteita, jotka osoittavat monimutkaisen historian. Subarun teleskoopin avulla ryhmä tähtitieteilijöitä Japanin kansallisesta tähtitieteellisestä observatoriosta, Liettuan fysiikan instituutista, Durhamin yliopistosta, Pariisin observatoriosta, Kioton yliopistosta, Gunman tähtitieteellisestä observatoriosta ja Tokion yliopistosta on löytänyt laajennetun halo tähdet, joilla on terävä leikkaus kääpiön epäsäännöllisessä galaksissa Leo A, joka kuuluu Linnunradan sisältävään galaksien paikallisryhmään. Löytö haastaa galaksien muodostumisen nykyiset skenaariot osoittamalla, että kääpiöiden epäsäännöllisillä galakseilla on sen sijaan, että ne olisivat turmeltumattomia rakennuspalikoita, jotka yhdistyisivät muodostamaan suurempia galakseja, niiden rakennushistoria.
Yksi tähtitieteen suurimmista haasteista on galaksin muodostumisen ja evoluution ymmärtäminen maailmankaikkeuden ikään verrattavissa aikatauluissa. Vakiokosmologian skenaarioissa (huomautus 1) galaksit rakennetaan hierarkkisen yhdistämisen kautta: pienet alkutiheyden vaihteluet aineen tasaisessa jakautumisessa varhaisessa universumissa kasvavat ja yhdistyvät muodostaen suurempia rakenteita, kuten Linnunrata. Universumin lukeneimpien galaksityyppien - kääpiö-epäsäännöllisten galaksien (huomautus 2) - oletetaan säilyttävän ominaisuudet muuttumattomina miljardeja vuosia ja edustavan koskemattomia alkuperän rakennuspalikoita. Tämä on yksi syy siihen, miksi tähtitieteilijät ovat viime aikoina tutkineet kääpiön epäsäännöllisiä galakseja mielenkiinnolla.
Professoreiden Nobuo Arimoton (Japanin kansallinen tähtitieteellinen observatorio) ja Vladas Vanseviciuksen (fysiikan instituutti, Liettua) johtama ryhmä on tutkinut Leo A: ta - eristettyä ja erittäin kaasurikasten kääpiöiden epäsäännöllistä galaksia, jolla on vain 0,01% Linnunradan massasta ja pienten fraktioiden kemialliset alkuaineet, jotka ovat aikaisempien tähtien sukupolvien tuottamat. Nämä ominaisuudet viittaavat siihen, että tämä galaksi on kehittynyt ilman merkittävää vuorovaikutusta muiden galaksien kanssa. Tällä galaksilla on uskottu olevan melko yksinkertainen rakenne, toisin kuin Linnunradan kaltaisilla suurilla levy galakseilla. Tätä näkemystä on kuitenkin muutettava, koska tämän galaksin ulkoalueita kuvataan syvästi Subarun teleskoopilla.
Ennen näitä havaintoja Leo A: lla tiedettiin jo olevan suuri kulmakoko (7 'x 5'; huomautus 3), ja sen ensisijaisella tarkennuskameralla varustettu Subaru-teleskooppi (Suprime-Cam) oli ihanteellinen väline tutkimaan tähtiä galaksin ulkorajat (kuva 1). Yksi Suprime-Cam-valotus kattaa suurella herkkyydellä olevan 34 'x 27' (pikselin koko 0 ”.2 x 0” .2) näkökentän. Ryhmä hankki optiset kuvat kääpiö-epäsäännöllisestä galaksista Leo A kolmella laajakaistaisuodattimella marraskuussa 2001. Jotta jäljitettäisiin Leo A: n vanhojen tähtien koko laajuus, joukkue käytti punaisia jättiläishaaroita (RGB) tähtiä, jotka ovat kehittyneet matalaksi -massastaa tähtiä, joilla on erittäin suuri valoisuus, ja niiden odotetaan edustavan hyvin galaksien laajennettuja rakenteita. He tutkivat puolisuuren akselin a = 12 'ellipsin sisällä, joka peittää täysin galaksin, ja havaitsivat 1394 RGB-tähteä, jotka jakautuivat symmetrisesti ja tasaisesti tämän kentän sisällä.
Kuvio 2 esittää punaisten jättilähteiden pintaluvun tiheyden radiaalisen profiilin. Ryhmä löysi huomattavasti suuremman levyrakenteen (puoliajosuuntaisen akselin ollessa 5,5 ') kuin aikaisemmin tiedettiin (3,5'). Lisäksi syvät havainnot antoivat mahdollisuuden löytää uusi tähtikomponentti kääpiöiden epäsäännöllisissä galakseissa, jota joukkue kutsuu? Haloksi? (5,5′-7,5 ′), jolla on vähemmän jyrkkä RGB-tähtien lukumäärän tiheys. Halo-komponentti päättyy 8 'päässä galaksin keskustasta terävällä raolla RGB-tähtijakaumassa. Tällaisen halogeenirakenteen olemassaolosta kääpiöiden epäsäännöllisissä galakseissa ei ollut vahvistettu ennen näitä havaintoja.
Näiden uusien havaintojen paljastama Leo A -koko on kaksi kertaa suurempi kuin aiemmin hyväksytty koko, mikä viittaa siihen, että jopa läheisessä maailmankaikkeudessa näemme galakseja vain "jäävuorien kärjinä", jotka ovat itse asiassa muutama kertaa pidempi.
Äskettäin löydetty halo terävällä tähtikatkaisulla ja kääpiö-epäsäännöllisen galaksin Leo A -levy muistuttaa läheisesti rakennetta sekä tähtien ja kaasumaista sisältöä, jota löytyy suurista täysimuotoisista levygalakseleista, kuten Linnunrata. Suurten massiivisten galaksien monimutkaisen rakenteen on uskottu johtuvan vähemmän massiivisten galaksien, kuten kääpiö-epäsäännöllisten galaksien, yhdistymisestä. Tämä tutkimus paljastaa kuitenkin selvästi, että kääpiö-epäsäännöllisessä galaksissa Leo A on jo levy- ja halo-komponentteja, ja ehdottaa monimutkaisia rakennehistorioita jopa hyvin pienmassoisille galakseille, kuten Leo A: lle, joiden oletetaan muodostuvan suoraan alkukansojen tiheyden vaihtelusta. varhainen maailmankaikkeus (huomautus 1), ja haastaa nykypäivän käsityksen galaksien evoluutiosta. Professorit N. Arimoto ja V. Vansevicius uskovat, että Leo A on? Rosettan kivi? (Huomautus 4) galaksien muodostumis- ja evoluutioprosessin ymmärtämiseksi.
Tämän tutkimuksen tieteellinen tutkimus on hyväksytty julkaistavaksi 20. elokuuta 2004, Astrophysical Journal Letters (osa 611, numero 2, L93).
Alkuperäinen lähde: Subarun lehdistötiedote
