Galaksi fosil yang tidak biasa ditemukan di pinggiran Andromeda – bisa mengungkap sejarah alam semesta

Sebuah galaksi kerdil luar biasa yang sangat redup telah ditemukan di tepi Galaksi Andromeda dengan bantuan beberapa fasilitas NOIRLab NSF. Galaksi, yang disebut Pegasus V, pertama kali ditemukan sebagai bagian dari pencarian sistematis untuk katai Andromeda yang dikoordinasikan oleh David Martinez-Delgado dari Instituto de Astrofísica de Andalucía, Spanyol, ketika astronom amatir Giuseppe Donatello menemukan “noda” aneh dalam data di[{” attribute=””>DESI صورة استطلاعات التصوير القديمة.^{” width=”777″ height=”396″ srcset=”” sizes=”” ezimgfmt=”rs rscb1 src ng ngcb1 srcset” loading=”eager” importance=”high”/>}

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.

Bintang-bintang redup di Pegasus V telah terdeteksi dalam tindak lanjut yang lebih mendalam oleh para astronom menggunakan Teleskop Utara Gemini yang lebih besar, teleskop 8,1 meter dengan instrumen GMOS, yang menegaskan bahwa itu adalah galaksi kerdil yang sangat redup di pinggiran Galaksi Andromeda. Gemini Utara di Hawaii adalah setengah dari Observatorium Internasional Gemini.

Pengamatan dengan Gemini menunjukkan bahwa galaksi tersebut tampaknya sangat kekurangan unsur-unsur yang lebih berat dibandingkan dengan galaksi kerdil serupa, yang berarti galaksi tersebut sangat tua dan kemungkinan merupakan salah satu galaksi fosil pertama di alam semesta.

“Kami menemukan galaksi yang sangat redup yang bintang-bintangnya terbentuk sangat awal dalam sejarah alam semesta,” komentar Michelle Collins, seorang astronom di University of Surrey, Inggris dan penulis utama makalah yang mengumumkan penemuan tersebut. “Penemuan ini merupakan pertama kalinya sebuah galaksi dengan cahaya redup ditemukan di sekitar galaksi Andromeda menggunakan survei astronomi yang tidak dirancang khusus untuk tugas ini.”

Sebuah galaksi kerdil yang sangat redup telah ditemukan di pinggiran luar Galaksi Andromeda berkat mata tajam seorang astronom amatir yang memeriksa data arsip dari Kamera Energi Gelap Departemen Energi AS pada Teleskop 4 meter Víctor M. Blanco di Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO) dan diproses oleh Community and Data Science Center (CSDC). Tindak lanjut oleh astronom profesional menggunakan Observatorium Internasional Gemini telah mengungkapkan bahwa galaksi kerdil – Pegasus V – mengandung sangat sedikit elemen yang lebih berat dan kemungkinan merupakan fosil dari galaksi pertama. Ketiga fasilitas yang terlibat adalah program NOIRLab NSF. Kredit: Gemini International Observatory/NOIRLab/NSF/AURA, Pengakuan: Pengolahan Gambar: TA Rektor (University of Alaska Anchorage/NSF’s NOIRLab), M. Zamani (NSF’s NOIRLab) dan D. de Martin (NSF’s NOIRLab)

Galaksi redup termasuk di antara fosil galaksi pertama yang terbentuk, dan sisa-sisa galaksi ini berisi petunjuk tentang pembentukan bintang pertama. Sementara para astronom berspekulasi bahwa alam semesta penuh dengan galaksi redup seperti Pegasus V,^[2] Mereka belum menemukan apa yang diprediksi oleh teori mereka. Jika jumlah galaksi redup benar-benar lebih sedikit dari yang diperkirakan, ini berarti ada masalah serius bagi para astronom dalam memahami kosmologi dan materi gelap.

Oleh karena itu, menemukan contoh galaksi-galaksi redup ini merupakan upaya yang penting, tetapi juga menantang. Bagian dari tantangannya adalah bahwa galaksi-galaksi redup ini sangat sulit untuk dilihat, muncul hanya sebagai beberapa bintang tersebar yang tersembunyi dalam gambar-gambar besar dari langit.

“Masalah dengan galaksi yang sangat redup ini adalah bahwa mereka mengandung sangat sedikit bintang terang sehingga kami biasanya menggunakannya untuk mengidentifikasi dan mengukur jarak mereka,” jelas Emily Charles, seorang mahasiswa PhD di University of Surrey yang juga terlibat dalam penelitian ini. . “Cermin Gemini 8,1 meter memungkinkan kami menemukan bintang tua yang redup, memungkinkan kami mengukur jarak ke Pegasus V dan menentukan bahwa jumlah bintang di sana sangat tua.”

Konsentrasi kuat bintang purba yang ditemukan tim di Pegasus V menunjukkan bahwa objek tersebut kemungkinan merupakan fosil galaksi pertama. Jika dibandingkan dengan galaksi redup lainnya di sekitar Andromeda, Pegasus V tampak tua dan kurang mineral, menunjukkan bahwa pembentukan bintangnya sebenarnya berhenti sangat awal.

“Kami berharap studi lebih lanjut tentang sifat kimia Pegasus V akan memberikan petunjuk tentang periode awal pembentukan bintang di alam semesta,” Collins menyimpulkan. “Galaksi fosil kecil dari alam semesta awal ini dapat membantu kita memahami bagaimana galaksi terbentuk, dan apakah pemahaman kita tentang materi gelap benar.”

“Teleskop Gemini Utara yang tersedia untuk umum menyediakan berbagai kemampuan untuk astronom komunitas,” kata Martin Steele, Program Officer Gemini di National Science Foundation. “Dalam hal ini, Gemini mendukung tim internasional ini untuk mengkonfirmasi keberadaan galaksi kerdil, secara fisik menghubungkannya dengan galaksi Andromeda, dan mengidentifikasi sifat kekurangan mineral dari gugus bintangnya yang canggih.”

Fasilitas astronomi yang akan datang diatur untuk menjelaskan lebih banyak galaksi yang redup. Pegasus V menyaksikan waktu dalam sejarah alam semesta yang dikenal sebagai reionisasi, dan benda-benda lain yang berasal dari masa ini akan segera diamati. Teleskop Luar Angkasa James Webb NASA. Para astronom juga berharap untuk menemukan galaksi redup lainnya di masa depan menggunakan Observatorium Vera C. Rubin, sebuah program dari NSF NOIRLab. Observatorium Rubin akan melakukan survei langit optik selama sepuluh tahun yang belum pernah terjadi sebelumnya yang disebut survei Legacy of Space and Time (LSST).

Catatan

1. Survei pencitraan DESI kuno dilakukan untuk mengidentifikasi target proses instrumentasi spektroskopi energi gelap (DESI). Survei ini mencakup kombinasi unik dari tiga proyek yang telah memantau sepertiga langit malam: Survei Kamera Energi Gelap yang Diwarisi (DECaLS), yang diamati oleh Kamera Energi Gelap (DECam) yang dibuat oleh Departemen Energi di Víctor M. Blanco 4- teleskop meter di Cerro Tololo Pan-American Observatory (CTIO) di Chili; Mayall z-band Legacy Survey (MzLS), oleh kamera Mosaic3 pada Teleskop 4 meter Nicholas U. Mayall di Observatorium Nasional Kitt Peak (KPNO); Beijing-Arizona Sky Survey (BASS) dengan 90 Prime Camera pada Bock Telescope 2,3 meter, yang dimiliki dan dioperasikan oleh University of Arizona dan berlokasi di KPNO. CTIO dan KPNO adalah program afiliasi NSF NOIRLab.
2. Pegasus V dinamakan demikian karena merupakan galaksi kerdil kelima yang ditemukan di konstelasi Pegasus. Jarak antara Pegasus V dan galaksi Andromeda di langit sekitar 18,5 derajat.

informasi lebih lanjut

Penelitian ini dipresentasikan dalam makalah berjudul “Pegasus V – galaksi kerdil ultra-ringan yang baru ditemukan di pinggiran Andromeda” untuk muncul di Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society.

Referensi: “Pegasus V – galaksi kerdil ultra-ringan yang baru ditemukan di pinggiran Andromeda” Oleh Michelle L.M. Collins, Emily J.E. Charles, David Martinez-Delgado, Matteo Monelli, Nuchin Creme, Giuseppe Donatello, Eric J. Tollerud dan Walter Buchen , Sepakat, Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society.
arXiv: 2204.09068

Tim tersebut terdiri dari Michel LM Collins (Departemen Fisika, Universitas Surrey, Inggris), Emily GE Charles (Departemen Fisika, Universitas Surrey, Inggris), David Martinez-Delgado (Instituto Astrophysica of Andalusia, Spanyol), Matteo Monelli ( Instituto).de Astrofísica de Canarias (IAC) dan Universidad de La Laguna, Spanyol), Noushin Karim (Departemen Fisika, University of Surrey, Inggris), Giuseppe Donatiello (UAI – Unione Astrofili Italiani, Italia), Erik J. Tollerud ( Institut Sains Teleskop Luar Angkasa , AS), Walter Boschin (Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), Universidad de La Laguna, Fundación G. Galilei – INAF (Telescopio Nazionale Galileo), Spanyol).