Астрономите показаха за първи път, че дори и най-малките галактики във Вселената имат сложни структури, които показват сложна история. Използвайки телескопа Subaru, екип от астрономи от Националната астрономическа обсерватория на Япония, Института по физика в Литва, Университета в Дърам, Парижката обсерватория, Киотоския университет, Астрономическата обсерватория Гунма и Университета в Токио откриха разширен ореол на звезди с рязко изрязване в неправилната галактика джудже Лъв А, член на Местната група галактики, която включва Млечния път. Откритието оспорва настоящите сценарии за формиране на галактики, като показва, че вместо да бъдат запазители на девствени градивни елементи, които се комбинират, за да образуват по-големи галактики, неправилните галактики с джудже имат своя история на изграждане.
Разбирането на формирането и еволюцията на галактики във времеви мащаби, сравними с епохата на Вселената, е едно от най-големите предизвикателства на астрономията. В сценариите на стандартната космология (Забележка 1) галактиките са изградени чрез йерархично сливане: малки колебания на първоначалната плътност при гладкото разпределение на материята в ранната Вселена растат и се комбинират, за да образуват по-големи структури като Млечния път. Най-многобройният тип галактики във Вселената - неправилни галактики джудже (Забележка 2) - се предполага, че запазват свойствата си непроменени за милиарди години и представляват девствени първични градивни елементи. Това е една от причините астрономите наскоро да изучават неправилните галактики на джуджета с голям интерес.
Екипът, ръководен от професорите Нобуо Аримото (Национална астрономическа обсерватория на Япония) и Владас Вансевичус (Институт по физика, Литва), е проучил Лео А - изолирана и изключително богата на газ неравномерна галактика с едва 0,01% от масата на Млечния път и химически елементи с ниска фракция, произведени от по-ранни поколения звезди. Тези характеристики предполагат, че тази галактика се развива без значително взаимодействие с други галактики. Смята се, че тази галактика има доста проста структура, за разлика от големи дискови галактики като Млечния път. Този изглед обаче трябва да бъде променен поради дълбокото изобразяване на външните участъци на тази галактика с телескопа Subaru.
Преди тези наблюдения, Лео А вече беше известен с голям ъглов размер (7 ′ x 5 ′; Забележка 3), а телескопът Subaru, оборудван с основната си фокусна камера (Suprime-Cam), беше идеален инструмент за изучаване на звездите на външните граници на галактиката (фиг. 1). Единичната експозиция с Suprime-Cam покрива зрително поле от 34 ′ x 27 ′ (размер на пиксела 0 ”.2 x 0” .2) с висока чувствителност. Екипът придоби оптични изображения на нередовната галактика джудже Лео А с три широколентови филтри през ноември 2001 г. За да проследи целия обхват на старите звезди в Лео А, екипът използва звезди от червен гигант (RGB), които са еволюирали ниско -масови звезди с много висока светимост и се очаква да представляват добре разширените структури на галактиките. Те проучиха вътре елипса на полу-голяма ос a = 12 ', която покрива изцяло галактиката, и откриха 1394 RGB звезди, разпределени симетрично и плавно в това поле.
Фиг. 2 показва радиалния профил на плътността на повърхностните числа на червените гигантски звезди. Екипът намери значително по-голяма структура на диска (с полу-основна ос от 5,5 ′) от известната досега (3,5 ′). Нещо повече, дълбоките наблюдения позволиха откриването на нов звезден компонент в неправилни галактики на джуджета, които екипът нарича „ореол? (5.5 '-7.5'), който има по-малко стръмен наклон в броя на плътността на RGB звездите. Халогенният компонент завършва на 8 ′ от центъра на галактиката с рязко прекъсване в RGB разпределението на звездите. Съществуването на такава ореолна структура в неправилни галактики джудже беше непотвърдено преди тези наблюдения.
Размерът на Лъв А, разкрит от тези нови наблюдения, е два пъти по-голям от приетия по-рано размер, което предполага, че дори в близката вселена виждаме галактики само като „върхове на айсберги“, които всъщност са няколко пъти по-разширени.
Новооткритият ореол с остро звездно изрязване и дискът на неправилната галактика джудже Лео А много наподобява структурата, както и звездното и газообразно съдържание, открити в големи пълноценни дискови галактики като Млечния път. Смята се, че сложната структура на големи масивни галактики е резултат от сливането на по-малко масивни галактики като неправилни джуджета. Това проучване обаче ясно разкрива, че неправилната галактика джудже Лъв А вече има дискови и ореолни компоненти и предлага сложни истории за натрупване на дори много галактики с много ниска маса като Лео А, които се предполага, че се формират директно от колебанията на първоначалната плътност в ранна Вселена (Забележка 1) и предизвиква съвременното разбиране за еволюцията на галактиката. Професорите Н. Аримото и В. Вансевичус смятат, че Лео А е камък „Розета“? (Бележка 4) за разбиране на процеса на формиране и еволюция на галактиката.
Научният материал за това изследване е приет за публикуване в писма на Astrophysical Journal от 20 август 2004 г. (том 611, номер 2, L93).
Оригинален източник: Subaru News Release
