Astronomer observerar ljus inom gruppen — det svårfångade skenet mellan avlägsna galaxer — ScienceDaily

Ett internationellt team av astronomer har omvandlat en ny teknik till en grupp galaxer och det svaga ljuset mellan dem – känt som “intra-gruppljus” – för att karakterisera stjärnorna som bor där.

Huvudförfattare till studien publicerad i MNRASDr Cristina Martínez-Lombilla från School of Physics vid UNSW Science, sa “Vi vet nästan ingenting om intra-gruppljus.

“De ljusaste delarna av ljuset inom gruppen är ~50 gånger svagare än den mörkaste natthimlen på jorden. Det är extremt svårt att upptäcka, även med de största teleskopen på jorden – eller i rymden.”

Genom att använda sin känsliga teknik, som eliminerar ljus från alla objekt förutom det från ljuset inom gruppen, upptäckte forskarna inte bara ljuset inom gruppen utan kunde studera och berätta historien om stjärnorna som befolkar det.

“Vi analyserade egenskaperna hos intragruppstjärnorna – dessa herrelösa stjärnor mellan galaxgrupperna. Vi tittade på åldern och mängden av elementen som komponerade dem och sedan jämförde vi dessa egenskaper med stjärnorna som fortfarande tillhör galaxgrupper, säger Dr Martínez-Lombilla.

Vi fann att ljuset inom gruppen är yngre och mindre metallrikt än de omgivande galaxerna.

Återuppbyggnad av berättelsen om ljus inom gruppen

Inte bara var de föräldralösa stjärnorna i ljuset inom gruppen “anakronistiska”, utan de verkade vara av ett annat ursprung än sina närmaste grannar. Forskarna fann att karaktären hos stjärnorna i gruppen verkade likna den dunkla “svansen” på en längre bort galax.

Kombinationen av dessa ledtrådar gjorde det möjligt för forskarna att återuppbygga historien – historien – om ljuset inom gruppen och hur dess stjärnor kom att samlas i deras eget stjärnbarnhem.

“Vi tror att de här individuella stjärnorna vid vissa tillfällen har tagits bort från sina hemgalaxer och nu flyter de fritt, efter gruppens gravitation”, säger Dr Martínez-Lombilla. “Stripningen, som kallas tidvattenstrippning, orsakas av passage av massiva satellitgalaxer – liknande Vintergatan – som drar stjärnor i deras kölvatten.”

Detta är första gången som dessa galaxers ljus inom gruppen har observerats.

“Att avslöja mängden och ursprunget för ljuset inom gruppen ger en fossil registrering av alla interaktioner som en grupp av galaxer har genomgått och ger en holistisk bild av systemets interaktionshistoria,” sa Dr Martínez-Lombilla.

“Dessa händelser inträffade också för länge sedan. Galaxerna [we’re looking at] är så långt borta att vi observerar dem som de var för 2,5 miljarder år sedan. Det är så lång tid det tar för deras ljus att nå oss.”

Genom att observera händelser från en lång tid sedan, i galaxer så långt borta, bidrar forskarna med viktiga datapunkter till den långsamt brinnande utvecklingen av kosmiska händelser.

Skräddarsydd bildbehandlingsprocedur

Forskarna var pionjärer med en unik teknik för att uppnå denna genomträngande syn.

“Vi har utvecklat en skräddarsydd bildbehandlingsprocedur som gör att vi kan analysera de svagaste strukturerna i universum”, säger Dr Martínez-Lombilla.

Den följer standardstegen för att studera svaga strukturer i astronomiska bilder — vilket innebär 2D-modellering och avlägsnande av allt ljus utom det som kommer från ljuset inom gruppen. Detta inkluderar alla ljusa stjärnor i bilderna, de skymmande galaxerna intra-gruppljus och en subtraktion av kontinuumemissionen från himlen.

Det som gör vår teknik annorlunda är att den är helt Python-baserad så den är väldigt modulär och lätt att applicera på olika uppsättningar data från olika teleskop snarare än att bara vara användbar för dessa bilder.

Det viktigaste resultatet är att när man studerar mycket svaga strukturer runt galaxer, så räknas varje steg i processen och varje oönskat ljus bör redovisas och tas bort, annars blir dina mätningar fel.

Teknikerna som presenteras i denna studie är en pilot som uppmuntrar framtida analyser av ljus inom gruppen, sa Dr. Martínez-Lombilla.

“Vårt huvudsakliga långsiktiga mål är att utöka dessa resultat till ett stort urval av grupper av galaxer. Sedan kan vi titta på statistik och ta reda på de typiska egenskaperna för bildandet och utvecklingen av ljuset inom gruppen och dessa extremt vanliga system av grupper av galaxer.

“Detta är nyckelarbete för att förbereda nästa generations djupa undersökningar av himlen, som de som ska utföras med rymdteleskopet Euclid och LSST med Vera C. Rubin Observatory.”

.

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *