Nu sunt galaxiile cu inele polare atât de rare până la urmă?

Cercetătorii Queen au condus descoperirea a două potențiale galaxii inelare polare.

Un grup de astronomi internaționali, inclusiv cercetători de la Universitatea Queen, au identificat două posibile galaxii polare, potrivit rezultatelor publicate pe 13 septembrie în jurnal. Anunțuri lunare ale Societății Regale de Astronomie.

Cercetătorii Queen Nathan Deeg și Christine Speakens (Fizică, Inginerie Fizică și Astronomie) au condus analiza datelor obținute folosind un telescop deținut și operat de Universitatea Queen. CSIROAgenția Națională de Știință din Australia. Privind hărțile cerului cu hidrogen gazos din peste 600 de galaxii ca parte a radiotelescopului ASKAP al CSIRO Scanarea WallabyEi au identificat două posibile galaxii inelare polare, un tip de galaxie care prezintă un inel de stele și gaz perpendicular pe discul său principal în spirală.

„Galaxiile inelare polare sunt unele dintre cele mai fascinante galaxii din univers. Aceste rezultate sugerează că între 1 și 3% din galaxiile din apropiere pot conține inele polare gazoase, un procent mult mai mare decât sugerează telescoapele optice.”

— Dr. Nathan Deeg, cercetător, Departamentul de Fizică, Inginerie Fizică și Astronomie, Universitatea Queen, Canada, și autorul principal al studiului

Context istoric și implicații

Deși nu este prima dată când astronomii au observat galaxii cu inel polar, este prima dată când au fost observate folosind telescopul ASKAP situat la Inyarrimanha Ilgari Bundara, observatorul de radioastronomie Murchison al CSIRO din districtul Wajarri Yamaji din Australia de Vest.

Aceste noi descoperiri numai în gaz sugerează că galaxiile inelare polare pot fi mai comune decât se credea anterior.

„Aceste rezultate sunt un exemplu cu adevărat remarcabil al valorii enorme a cartografierii cerului mai adânc și mai larg decât s-a făcut până acum. Aceasta este serendipitatea în cea mai bună măsură: am găsit lucruri pe care cu siguranță nu ne așteptam să le găsim.”

— Dr. Christine Speakens, profesor (numiți la Colegiul Militar Regal), Departamentul de Fizică, Inginerie Fizică și Astronomie, Queen’s University, Canada

Înțelegeți cum evoluează galaxiile

Cercetările ulterioare asupra structurilor inelelor polare ne-ar putea ajuta să înțelegem mai bine cum evoluează galaxiile. De exemplu, una dintre principalele ipoteze care explică originea inelelor polare este fuziunea unei galaxii mai mari care înghiți o galaxie mai mică. Dacă galaxiile inelare polare sunt mai frecvente decât se credea anterior, aceasta ar putea însemna că astfel de fuziuni sunt mai frecvente.

În viitor, galaxiile inelare polare ar putea fi folosite și pentru a ne aprofunda înțelegerea universului, cu potențiale aplicații în cercetarea materiei întunecate. Inelele polare ar putea fi folosite pentru a sonda forma materiei întunecate a galaxiei gazdă, ceea ce ar putea duce la noi indicii despre proprietățile misterioase ale materiei evazive.

„Aceste noi observații de la ASKAP, care dezvăluie structuri uimitoare asemănătoare inelelor în jurul galaxiilor spirale aparent normale, sugerează că acumularea de gaz prin interacțiuni cu galaxiile însoțitoare bogate în gaz este mult mai frecventă decât am crezut anterior. Wallaby va fi o resursă excelentă pentru detectarea mai multor Aceste sisteme în viitor.

— Profesorul Lester Staveley-Smith, co-investigator principal și CEO interimar al WALLABY. Repeta

Vizualizarea galaxiilor inelare polare

Jayanne English, un membru al echipei de cercetare WALLABY și, de asemenea, un expert în realizarea de imagini astronomice la Universitatea din Manitoba, a dezvoltat primele imagini ale acestor galaxii gazoase cu inel polar folosind o combinație de date optice și radio de la diferite telescoape. În primul rând, datele optice și în infraroșu de la Telescopul Subaru din Hawaii au oferit o imagine a discului spiralat al galaxiei. Apoi, inelul gazos a fost adăugat pe baza datelor obținute din sondajul WALLABY, un proiect internațional care utilizează radiotelescopul ASKAP al CSIRO pentru a detecta emisia de hidrogen atomic de la aproximativ jumătate de milion de galaxii.

„Radiotelescopul nostru ASKAP furnizează un torent de date și suntem pregătiți pentru asta. Cu ASKAP, un WALLABY complet va oferi peste 200.000 de galaxii bogate în hidrogen, inclusiv multe obiecte neobișnuite, cum ar fi inelele polare, care pot fi folosite pentru explorați forma și distribuția halourilor de materie întunecată”.

— Dr. Barbel Korybalski, Cercetare principală principală, CSIRO

Crearea acestei imagini și a altor imagini astronomice este complexă, deoarece include informații pe care ochii noștri nu le pot capta. În acest caz particular, componenta gazoasă de hidrogen rece, invizibilă pentru ochiul uman, poate fi văzută în „lumină” radio folosind ASKAP de la CSIRO. Nuanța subtilă a acestui inel reprezintă mișcările orbitale ale gazului, cu nuanțe violete în partea de jos urmărind gazul care se deplasează către privitor pe măsură ce partea de sus se îndepărtează. Emisiile din inel au fost separate de emisiile radio de pe discul galactic folosind instrumente de realitate virtuală, în colaborare cu profesorul Tom Garrett (Universitatea din Cape Town, Africa de Sud).

„Sunt încântat să lucrez cu o echipă atât de diversă și de colaborare. Am putut lucra cu date care au arătat o rețea precisă de canale de viteză, care sunt echivalentul posturilor de radio de pe vechiul dvs. receptor radio. Bogăția vitezei Datele au însemnat că aș putea atribui mai multe culori acestui compozit pentru a transmite Mișcarea care are loc în interiorul inelului polar este subtil. Dansul și designul gazului sunt frumoase, iar mișcarea gazului ne oferă câteva indicii despre cum evoluează galaxiile în timp.

— Dr.. Jayann English, Departamentul de Fizică și Astronomie, Universitatea din Manitoba

Peste 25 de colaboratori globali din Canada, Australia, Africa de Sud, Ecuador, Burkina Faso, Germania, China și alții au lucrat împreună pentru a analiza datele din prima lansare de date publice a sondajului WALLABY, rezultând în lucrarea recent publicată.

Următorul pas al echipei este să confirme descoperirea galaxiilor inelare polare prin observații suplimentare folosind diverse telescoape, inclusiv radiotelescopul MeerKAT din Africa de Sud.

„Unul dintre cele mai interesante rezultate ale unui sondaj amplu precum WALLABY, care va scana cea mai mare parte a cerului sudic pentru a realiza cel mai mare recensământ de hidrogen atomic neutru de până acum, este descoperirea neașteptatei – aceste galaxii neobișnuite cu inele frumoase, absolut perfecte de gazele sunt exemple în acest sens.”

— Profesor asistent Barbara Catinella, co-investigator principal al WALLABY și co-autor al acestui studiu. ICRAR, Universitatea din Australia de Vest

Referință: „Studiul experimental WALLABY: posibile galaxii cu inel polar NGC 4632 și NGC 6156″ de N Deg, R Palleske, K Spekkens, J Wang, T Jarrett, J English, X Lin, J Yeung, JR Mold, B Catinella, H Dénes , A Elagali, B -Q For, P Kamphuis, BS Koribalski, K Lee-Waddell, C Murugeshan, S Oh, J Rhee, P Serra, T Westmeier, OI Wong, K Bekki, A Bosma, C Carignan, BW Holwerda și N. Yu, 13 septembrie 2023, Anunțuri lunare ale Societății Regale de Astronomie.
doi: 10.1093/manras/stad2312