Tehnike dubokog snimanja otkrivaju da su galaksije mnogo veće nego što se ranije mislilo

Tehnike dubokog snimanja otkrivaju da su galaksije mnogo veće nego što se ranije mislilo

Ako je ova galaksija tipična, onda studija, objavljena danas u časopisu Astronomija prirode, ukazuje da naša galaksija već stupa u interakciju sa svojim najbližim susedom, Andromedom.

Gde se završava galaksija i gde počinje duboki svemir? Čini se kao jednostavno pitanje dok pažljivije ne pogledate gas koji okružuje galaksije, poznat kao cirkumgalaktički medijum.

Halo gasa koji okružuje zvezdani disk čini oko 70% mase galaksije – isključujući tamnu materiju – ali do sada je ostao nešto kao misterija. U prošlosti smo bili u mogućnosti da posmatramo gas samo merenjem svetlosti pozadinskog objekta, kao što je kvazar, koju gas apsorbuje.

To ograničava sliku oblaka na zraku nalik olovci.

Nova studija je, međutim, posmatrala cirkumgalaktički medijum galaksije koja puca od zvezda udaljene 270 miliona svetlosnih godina, koristeći nove tehnike dubokog snimanja koje su bile u stanju da otkriju oblak gasa koji svetli izvan galaksije 100.000 svetlosnih godina u svemiru, koliko daleko. kako su umeli da gledaju.

Da biste zamislili ogromnost tog oblaka gasa, uzmite u obzir da se zvezdana svetlost galaksije — ono što bismo obično posmatrali kao disk — proteže samo 7.800 svetlosnih godina od njenog centra.

Sadašnja studija je posmatrala fizičku vezu vodonika i kiseonika iz centra galaksije daleko u svemir i pokazala da su se fizički uslovi gasa promenili.

„Pronašli smo ga svuda gde smo pogledali, što je bilo zaista uzbudljivo i pomalo iznenađujuće“, kaže vanredni profesor Nikole M. Nielsen, vodeći autor rada i istraživač sa Univerziteta Svinburne, i ASTRO 3D i docent na Univerzitetu u Oklahoma.

Drugi autori rada došli su sa Svinburna, Teksaškog univerziteta u Ostinu, Kalifornijskog instituta za tehnologiju, Pasadene, Univerziteta Kalifornije, San Dijega i Univerziteta Daram.

„Sada vidimo gde prestaje uticaj galaksije, tranziciju gde ona postaje deo više onoga što okružuje galaksiju, i, na kraju, gde se pridružuje široj kosmičkoj mreži i drugim galaksijama. Sve su to obično nejasne granice“, kaže dr Nilsen.

„Ali u ovom slučaju, čini se da smo pronašli prilično jasnu granicu u ovoj galaksiji između njenog međuzvezdanog medija i njenog cirkumgalaktičkog medija.

Studija je posmatrala zvezde kako jonizuju gas sa svojim fotonima unutar galaksije.

„U CGM-u, gas se zagreva nečim drugim osim tipičnim uslovima unutar galaksija. Ovo verovatno uključuje zagrevanje od difuznih emisija iz kolektivnih galaksija u univerzumu i verovatno je neki doprinos posledica šokova“, kaže dr Nilsen.

„Ta zanimljiva promena je važna i daje neke odgovore na pitanje gde se galaksija završava“, kaže ona.

Otkriće je omogućeno zahvaljujući Keck Cosmic Veb Imager-u (KCVI) na 10-metarskom Keck teleskopu na Havajima, koji sadrži integralni spektrograf polja i jedan je od najosetljivijih instrumenata te vrste u radu.

„Ova jedinstvena zapažanja zahtevaju veoma tamno nebo koje je dostupno samo u opservatoriji Keck na Mauna Kei“, rekao je jedan od autora rada, vanredna profesorka Svinberna Deanne Fisher.

ASTRO 3D naučnici su dobili pristup KCVI preko Univerziteta Svinburn.

„Svinburnovo partnerstvo sa opservatorijom V. M. Keck omogućilo je našem timu da zaista pomeri granice onoga što je moguće“, kaže drugi autor, vanredni profesor Glen Kacprzak. „KCVI je zaista promenio igru o tome kako sada možemo da merimo i kvantifikujemo difuzni gas oko galaksija.“

Zahvaljujući instrumentu, umesto da vrše jedno posmatranje koje obezbeđuje jedan spektar gasa u galaksiji, naučnici sada mogu da dobiju hiljade spektra istovremeno sa jednom slikom iz KCVI.

„Ovo je prvi put da smo uspeli da fotografišemo ovaj oreol materije oko jedne galaksije“, kaže profesorka Ema Rajan-Veber, direktorka ASTRO 3D.

Studija dodaje još jedan deo slagalice koje je jedno od velikih pitanja u astronomiji i evoluciji galaksija – kako se galaksije razvijaju? Kako dobijaju benzin? Kako prerađuju taj gas? Gde ide taj gas.

„Kikumgalaktički medijum igra ogromnu ulogu u tom kruženju tog gasa“, kaže dr Nilsen. „Dakle, budući da smo u mogućnosti da razumemo kako CGM izgleda oko galaksija različitih tipova – onih koje stvaraju zvezde, onih koje više ne stvaraju zvezde i onih koje prelaze između njih – možemo primetiti razlike u ovom gasu , što bi moglo dovesti do razlika u samim galaksijama, a promene u ovom rezervoaru mogu zapravo pokretati promene u samoj galaksiji.“

Studija direktno govori o misiji ASTRO 3D. „Pomaže nam da razumemo kako galaksije grade masu tokom vremena“, kaže profesor Rajan-Veber.

Nalazi bi takođe mogli imati implikacije na to kako različite galaksije interaguju i kako bi mogle uticati jedna na drugu.

„Veoma je verovatno da se CGM-ovi našeg Mlečnog puta i Andromede već preklapaju i međusobno deluju“, kaže dr Nilsen.