اكتشاف مجرة ​​أحفورية غير عادية على مشارف أندروميدا – يمكن أن تكشف عن تاريخ الكون

تم اكتشاف مجرة ​​قزم غير عادية باهتة للغاية على حافة مجرة ​​أندروميدا بمساعدة العديد من مرافق NOIRLab التابعة لمؤسسة NSF. المجرة المسماة Pegasus V ، تم اكتشافها لأول مرة كجزء من البحث المنهجي عن أقزام أندروميدا بتنسيق من David Martinez-Delgado من Instituto de Astrofísica de Andalucía بإسبانيا ، عندما اكتشف عالم الفلك الهواة جوزيبي دوناتيلو “لطخة” غريبة في البيانات في DESI صورة استطلاعات التصوير القديمة.^{” width=”777″ height=”396″ src=”https://scitechdaily.com/images/Ultra-Faint-Dwarf-Galaxy-Pegasus-V-Circled-777×396.jpg 777w,https://scitechdaily.com/images/Ultra-Faint-Dwarf-Galaxy-Pegasus-V-Circled-400×204.jpg 400w,https://scitechdaily.com/images/Ultra-Faint-Dwarf-Galaxy-Pegasus-V-Circled-768×391.jpg 768w,https://scitechdaily.com/images/Ultra-Faint-Dwarf-Galaxy-Pegasus-V-Circled-1536×783.jpg 1536w,https://scitechdaily.com/images/Ultra-Faint-Dwarf-Galaxy-Pegasus-V-Circled.jpg 1992w” sizes=”(max-width: 777px) 100vw, 777px” ezimgfmt=”rs rscb1 src ng ngcb1 srcset” data-ezsrc=”https://scitechdaily.com/images/Ultra-Faint-Dwarf-Galaxy-Pegasus-V-Circled-777×396.jpg”/>}

تم التقاط الصورة بكاميرا الطاقة المظلمة المصنّعة من وزارة الطاقة الأمريكية على تلسكوب Víctor M. Blanco الذي يبلغ ارتفاعه 4 أمتار في مرصد Cerro Tololo Inter-American (CTIO). تمت معالجة البيانات من خلال خط أنابيب المجتمع الذي يديره مركز علوم المجتمع والبيانات (CSDC) التابع لـ NOIRLab.

https://www.youtube.com/watch؟v=v_BfGQGCbnU

تم الكشف عن النجوم الباهتة في Pegasus V في متابعة أعمق من قبل علماء الفلك باستخدام تلسكوب Gemini North الأكبر ، الذي يبلغ طوله 8.1 متر مع أداة GMOS ، مما يؤكد أنها مجرة ​​قزمة باهتة للغاية على مشارف مجرة ​​أندروميدا. الجوزاء الشمالية في هاواي هي نصف مرصد الجوزاء الدولي.

أظهرت الملاحظات مع الجوزاء أن المجرة تبدو ناقصة للغاية في العناصر الأثقل مقارنة بالمجرات القزمة المماثلة ، مما يعني أنها قديمة جدًا ومن المحتمل أن تكون أحد أحفورة المجرات الأولى في الكون.

علقت ميشيل كولينز ، عالمة الفلك في جامعة ساري بالمملكة المتحدة والمؤلفة الرئيسية للورقة التي أعلنت عن هذا الاكتشاف: “لقد وجدنا مجرة ​​باهتة للغاية تشكلت نجومها في وقت مبكر جدًا من تاريخ الكون”. “هذا الاكتشاف يمثل المرة الأولى التي يتم فيها العثور على مجرة ​​بهذا الضوء الخافت حول مجرة ​​أندروميدا باستخدام مسح فلكي لم يكن مصممًا خصيصًا لهذه المهمة.”

تم اكتشاف مجرة ​​قزم خافت للغاية في الأطراف الخارجية لمجرة أندروميدا بفضل العيون الحادة لعالم فلك هاو يفحص البيانات الأرشيفية من كاميرا الطاقة المظلمة المُصنَّعة من وزارة الطاقة الأمريكية على Víctor M. Blanco بطول 4 أمتار تلسكوب في مرصد Cerro Tololo Inter-American (CTIO) ومعالجته بواسطة مركز علوم المجتمع والبيانات (CSDC). كشفت المتابعة التي قام بها علماء الفلك المحترفون باستخدام مرصد الجوزاء الدولي أن المجرة القزمة – Pegasus V – تحتوي على عدد قليل جدًا من العناصر الأثقل ومن المحتمل أن تكون حفرية من المجرات الأولى. جميع المرافق الثلاثة المعنية هي برامج NOIRLab التابعة لمؤسسة NSF. الائتمان: مرصد الجوزاء الدولي / NOIRLab / NSF / AURA ، إقرار: معالجة الصور: TA Rector (جامعة ألاسكا أنكوراج / NOIRLab التابع لمؤسسة NSF) ، M. Zamani (NSF’s NOIRLab) و D. de Martin (NSF’s NOIRLab)

تعتبر المجرات الخافتة من أحافير المجرات الأولى التي تشكلت ، وتحتوي بقايا المجرات هذه على أدلة حول تكوين النجوم الأولى. بينما يتوقع علماء الفلك أن الكون يعج بالمجرات الخافتة مثل Pegasus V ،^[2] لم يكتشفوا بعد ما يقرب من ما تتوقعه نظرياتهم. إذا كان هناك عدد أقل من المجرات الباهتة حقًا مما كان متوقعًا ، فهذا يعني وجود مشكلة خطيرة في فهم الفلكيين لعلم الكونيات و المادة المظلمة.

لذلك ، فإن اكتشاف أمثلة على هذه المجرات الخافتة هو مسعى مهم ، ولكنه أيضًا مسعى صعب. يتمثل جزء من التحدي في أن هذه المجرات الخافتة صعبة للغاية لرؤيتها ، حيث تظهر على أنها مجرد عدد قليل من النجوم المتناثرة مخبأة في صور ضخمة للسماء.

أوضحت إميلي تشارلز ، طالبة الدكتوراة في جامعة ساري والتي شاركت أيضًا في الدراسة: “تكمن المشكلة في هذه المجرات الخافتة للغاية في أنها تحتوي على عدد قليل جدًا من النجوم الساطعة التي نستخدمها عادةً للتعرف عليها وقياس مسافاتها”. . “سمحت لنا مرآة الجوزاء التي يبلغ ارتفاعها 8.1 متر بالعثور على نجوم قديمة باهتة مما مكننا من قياس المسافة إلى Pegasus V وتحديد أن عدد النجوم فيها قديم للغاية.”

يشير التركيز القوي للنجوم القديمة الذي وجده الفريق في Pegasus V إلى أن الجسم من المحتمل أن يكون حفرية من المجرات الأولى. عند مقارنتها بالمجرات الخافتة الأخرى حول المرأة المسلسلة ، يبدو Pegasus V قديمًا بشكل فريد ويفتقر للمعادن ، مما يشير إلى أن تكوين نجمه قد توقف في وقت مبكر جدًا بالفعل.

واختتم كولينز حديثه قائلاً: “نأمل أن توفر دراسة أخرى لخصائص Pegasus V الكيميائية أدلة على الفترات المبكرة لتكوين النجوم في الكون”. “هذه المجرة الأحفورية الصغيرة من بدايات الكون قد تساعدنا على فهم كيفية تشكل المجرات ، وما إذا كان فهمنا للمادة المظلمة صحيحًا.”

قال مارتن ستيل ، مسؤول برنامج الجوزاء في مؤسسة العلوم الوطنية: “يوفر تلسكوب Gemini North المتاح للجمهور مجموعة من القدرات لعلماء الفلك المجتمعيين”. “في هذه الحالة ، دعم الجوزاء هذا الفريق الدولي لتأكيد وجود المجرة القزمة ، وربطها جسديًا بمجرة أندروميدا ، وتحديد الطبيعة التي تعاني من نقص المعادن في مجموعاتها النجمية المتطورة.”

تم تعيين المرافق الفلكية القادمة لإلقاء المزيد من الضوء على المجرات الخافتة. كان Pegasus V شاهداً على وقت في تاريخ الكون يُعرف باسم reionization ، وسيتم قريبًا ملاحظة الكائنات الأخرى التي يعود تاريخها إلى هذا الوقت تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا. يأمل علماء الفلك أيضًا في اكتشاف مجرات خافتة أخرى في المستقبل باستخدام مرصد Vera C. Rubin ، وهو برنامج تابع لمؤسسة NSF NOIRLab. سيجري مرصد روبن مسحًا غير مسبوق لمدة عشر سنوات للسماء البصرية يسمى مسح تراث الفضاء والزمان (LSST).

ملحوظات

1. تم إجراء استطلاعات التصوير القديمة DESI لتحديد أهداف عمليات الأجهزة الطيفية للطاقة المظلمة (DESI). تشتمل هذه الاستطلاعات على مزيج فريد من ثلاثة مشاريع رصدت ثلث سماء الليل: المسح الموروث لكاميرا الطاقة المظلمة (DECaLS) ، الذي تمت ملاحظته بواسطة كاميرا الطاقة المظلمة (DECam) المبنية من قِبل وزارة الطاقة (DECam) على Víctor M. Blanco بطول 4 أمتار تلسكوب في مرصد سيرو تولولو للبلدان الأمريكية (CTIO) في شيلي ؛ مسح Mayall z-band Legacy Survey (MzLS) ، بواسطة كاميرا Mosaic3 على تلسكوب Nicholas U. Mayall بطول 4 أمتار في مرصد Kitt Peak الوطني (KPNO) ؛ ومسح بكين-أريزونا سكاي (BASS) بواسطة كاميرا 90 برايم على تلسكوب بوك الذي يبلغ طوله 2.3 مترًا ، والذي تملكه وتشغله جامعة أريزونا ويقع في KPNO. CTIO و KPNO هما برنامجان تابعان لمؤسسة NSF NOIRLab.
2. سميت Pegasus V بهذا الاسم لأنها المجرة القزمة الخامسة المكتشفة في كوكبة Pegasus. تبلغ المسافة الفاصلة بين Pegasus V ومجرة المرأة المسلسلة في السماء حوالي 18.5 درجة.

معلومات اكثر

تم تقديم هذا البحث في ورقة بعنوان “Pegasus V – مجرة ​​قزمة فائقة الخفة تم اكتشافها حديثًا في ضواحي أندروميدا” لتظهر في الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.

المرجع: “Pegasus V – مجرة ​​قزمة فائقة الخفة تم اكتشافها حديثًا في ضواحي أندروميدا” بقلم ميشيل إل إم كولينز وإميلي جي إي تشارلز وديفيد مارتينيز-ديلجادو وماتيو مونيلي ونوشين كريم وجيوسيبي دوناتيلو وإريك جيه توليرود ووالتر بوشين ، وافقت، الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.
arXiv: 2204.09068

يتألف الفريق من ميشيل إل إم كولينز (قسم الفيزياء ، جامعة ساري ، المملكة المتحدة) ، إميلي جي إي تشارلز (قسم الفيزياء ، جامعة سوري ، المملكة المتحدة) ، ديفيد مارتينيز-ديلجادو (معهد أستروفيسيكا في الأندلس ، إسبانيا) ، ماتيو مونيلي ( Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) و Universidad de La Laguna ، إسبانيا) ، Noushin Karim (قسم الفيزياء ، جامعة Surrey ، المملكة المتحدة) ، Giuseppe Donatiello (UAI – Unione Astrofili Italiani ، إيطاليا) ، Erik J. Tollerud (علوم تلسكوب الفضاء Institute ، الولايات المتحدة الأمريكية) ، Walter Boschin (Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ، Universidad de La Laguna ، Fundación G. Galilei – INAF (Telescopio Nazionale Galileo) ، إسبانيا).