Neu entdeckter Kugelsternhaufen mit 40.000 Sternen enthält “fossile Beweise” für das turbulente Wachstum der Galaxie

Eine Fundgrube bisher unbekannter Kugelsternhaufen – alte, dichte Gruppen von Tausenden von Sternen, die alle gleichzeitig entstanden sind, bergen laut der neuen Studie „fossile Beweise“ für das turbulente Wachstum der Galaxie.

Ein Team von Astronomen unter der Leitung der University of Arizona berichtet über eine beispiellose Anzahl von Kugelsternhaufen, die Beobachtungen von Centaurus A, einer benachbarten elliptischen Galaxie, verwenden, die mit dem Gaia-Satellitenteleskop und bodengestützten Sensoren im Rahmen der PISCeS-Durchmusterung aufgenommen wurden.

In den äußeren Ausläufern der elliptischen Galaxie Centaurus A enthüllte eine Sonde mit einer Mischung aus boden- und weltraumgestützten Teleskopen eine Fundgrube bisher unbekannter Kugelsternhaufen – alte, dichte Gruppen von Tausenden von Sternen, die alle gleichzeitig entstanden sind. Die Forschung verbessert unser Verständnis der Architektur und kosmologischen Geschichte der Galaxie und liefert neue Einblicke in die Galaxienentstehung im Allgemeinen und die Verteilung der Dunklen Materie im Universum.

Centaurus A, auch bekannt als NGC 5128, ist eine optisch großartige elliptische Galaxie mit einem relativistischen Jet, der aus einem supermassereichen Schwarzen Loch in ihrem Zentrum ausbricht, und spektakulären Strömen verstreuter Sterne, die von früheren Kollisionen und Verschmelzungen mit kleineren Galaxien übrig geblieben sind. Centaurus A, das 13 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt ist und sich im Sternbild Centaurus befindet, ist zu weit entfernt, als dass Astronomen einzelne Sterne identifizieren könnten, aber Sternhaufen können entdeckt und als „fossiler Beweis“ für das turbulente Wachstum der Galaxie verwendet werden.

Etwa 40.000 neue Kugelsternhaufen-Kandidaten in Centaurus A wurden katalogisiert von DR. Allison Hughes, einer Doktorandin am Department of Astronomy and Steward Observatory der University of Arizona, der Erstautorin und ihren Kollegen, und sie fordern, dass Astronomen ihre Folgestudien auf die 1.900 am wahrscheinlichsten echten Kugelsternhaufen konzentrieren. Die Forscher untersuchten Kugelsternhaufen-Kandidaten bis zu einem projizierten Radius von etwa 150 Kiloparsec oder etwa 500.000 Lichtjahren vom Zentrum der Galaxie. Die Daten umfassen Beobachtungen des Panoramic Imaging Survey of Centaurus and Sculptor oder PISCeS; Gaia, ein Weltraumobservatorium der Europäischen Satellitenagentur; und der NOAO-Quellenkatalog, der öffentlich verfügbare Fotos von Teleskopen in beiden Hemisphären zusammenfasst, die fast den gesamten Himmel abdecken.

Centaurus A ist eine elliptische Galaxie, die sich etwa 13 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt befindet. Dieses zusammengesetzte Farbbild zeigt die Lappen und Jets, die vom zentralen Schwarzen Loch der aktiven Galaxie ausgehen.

Aufgrund seines Reichtums und seiner Nähe zur Erde ist Centaurus A ein beliebtes Ziel für die extragalaktische Kugelsternhaufenforschung. Die meisten Studien haben sich jedoch auf die inneren 40 Kiloparsec (etwa 130.500 Lichtjahre) der Galaxie konzentriert, so dass die äußeren Bereiche der Galaxie laut Hughes weitgehend unerforscht sind. Das Team rangierte die Kandidaten nach ihrer Wahrscheinlichkeit, echte Kugelsternhaufen zu sein, und stellte fest, dass etwa 1.900 mit hoher Wahrscheinlichkeit als solche bestätigt werden und für die anschließende spektroskopische Bestätigung priorisiert werden sollten.

„Wir nutzen den Gaia-Satelliten, der sich hauptsächlich auf Durchmusterungen innerhalb unserer eigenen Galaxie, der Milchstraße, konzentriert, auf neue Weise, indem wir seine Beobachtungen mit Teleskopen am Boden verknüpfen, in diesem Fall dem Magellan-Ton-Teleskop in Chile und das Anglo-Australian Telescope in Australien“, so die Studienautoren.

Laut Hughes weist die Struktur von Centaurus A darauf hin, dass er mehrere große Verschmelzungen mit anderen Galaxien durchgemacht hat, was zu seinem globähnlichen Aussehen mit flussähnlichen Teilen mit erheblich mehr Sternen als die umliegenden Gebiete führte. Centaurus A, das nächste Beispiel einer elliptischen Galaxie, ermöglicht es Wissenschaftlern, eine Galaxie aus nächster Nähe zu untersuchen, die sich wesentlich von unserer unterscheidet. Sowohl die Milchstraße als auch die Andromeda-Galaxie, der nächste Nachbar der Milchstraße, sind Spiralgalaxien. Spiralgalaxien mögen aufgrund ihrer berühmten windradähnlichen Form als die „typische“ Galaxie erscheinen, doch ihre weniger geordneten elliptischen Cousins ​​überwiegen sie im Kosmos.

„Centaurus A mag wie ein seltsamer Ausreißer aussehen, aber das liegt nur daran, dass wir nah genug herankommen, um die wesentlichen Details zu sehen“, fügte Hughes hinzu. „Wahrscheinlich sind sowohl elliptische als auch spiralförmige Galaxien wie die Milchstraße chaotischer, als wir annehmen, sobald wir ein bisschen tiefer als nur auf die Oberfläche schauen.“

Kugelsternhaufen dienen laut Hughes als Beweis für längst abgelaufene Prozesse.

„Wenn Sie zum Beispiel eine Linie dieser Kugelsternhaufen sehen, die alle eine ähnliche Metallizität (chemische Zusammensetzung) haben und sich mit ähnlicher Radialgeschwindigkeit bewegen, wissen wir, dass sie aus derselben Zwerggalaxie oder einem ähnlichen Objekt stammen müssen, das mit Centaurus A kollidierte und ist jetzt dabei, assimiliert zu werden.“

Sternhaufen entstehen aus konzentrierten Gasregionen im interstellaren Medium. Obwohl Kugelsternhaufen in fast jeder Galaxie zu finden sind, einschließlich der Milchstraße, die etwa 150 davon hat, sind die meisten Sterne nicht in solchen Gruppierungen gruppiert. Laut Hughes können Astronomen viel über die Galaxie lernen, die Kugelsternhaufen beherbergt, indem sie sie untersuchen. Sie können etwas über die Masse der Galaxie, die Geschichte der Wechselwirkungen mit den umgebenden Galaxien und sogar die Verteilung der Dunklen Materie erfahren.

„Kugelsternhaufen sind interessant, weil sie als Tracer für Strukturen und Prozesse in anderen Galaxien verwendet werden können, in denen wir einzelne Sterne nicht auflösen können“, sagte Hughes. „Sie halten an chemischen Signaturen fest, etwa an der elementaren Zusammensetzung ihrer einzelnen Sterne, und sagen uns daher etwas über die Umgebung, in der sie sich gebildet haben.“

Die Forscher suchten bewusst nach Kugelsternhaufen, die weit vom Kern der Galaxie entfernt sind, da die Unterstruktur von Centaurus A laut Hughes auf eine große, unbekannte Population solcher Haufen hindeutet. Frühere Untersuchungen haben etwas weniger als 600 Cluster in den zentralen Regionen der Galaxie entdeckt, aber die äußeren Regionen der Galaxie blieben größtenteils unerforscht.

„Wir haben weiter gesucht und bereits mehr als 100 neue Cluster entdeckt, und höchstwahrscheinlich sind es noch mehr, weil wir die Verarbeitung der Daten noch nicht einmal abgeschlossen haben“, fügte Hughes hinzu.

„Wir können diese Daten dann verwenden, um die Architektur und Bewegungen in dieser Galaxie zu rekonstruieren und auch ihre Masse herauszufinden“, sagte Hughes. „Davon können wir schließlich alle seine Sterne abziehen und sehen, was übrig bleibt – diese unsichtbare Masse muss seine dunkle Materie sein.“

Quelle: 10.3847/1538-4357/abf63c

Bildquelle: ESO/WFI (Optisch); MPIfR/ESO/APEX/A. Weiss et al. (Submillimeter); NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al. (Röntgen)

Du hast gelesen: Neu gefundener Kugelsternhaufen mit 40.000 Sternen enthält „fossile Beweise“ für das turbulente Wachstum der Galaxie


Source: Revyuh by www.revyuh.com.

*The article has been translated based on the content of Revyuh by www.revyuh.com. If there is any problem regarding the content, copyright, please leave a report below the article. We will try to process as quickly as possible to protect the rights of the author. Thank you very much!

*We just want readers to access information more quickly and easily with other multilingual content, instead of information only available in a certain language.

*We always respect the copyright of the content of the author and always include the original link of the source article.If the author disagrees, just leave the report below the article, the article will be edited or deleted at the request of the author. Thanks very much! Best regards!