Dwergstelsels zijn kleine sterrenstelsels die uit een paar miljard sterren bestaan. Ze zijn een uitdaging om te detecteren vanwege hun lage helderheid, lage massa en kleine afmetingen. Het blijft echter ongrijpbaar hoe deze dwerg- en gigantische sterrenstelsels hun sterren samenstellen en evolueren tot moderne sterrenstelsels.
India's eerste speciale ruimteobservatorium met meerdere golflengten, AstroSat, heeft dit mysterie gekraakt. Een team van wetenschappers dat AstroSat gebruikt, laat zien hoe de stervormende complexen aan de rand van een dwergstelsel migreren naar de centrale regio en bijdragen aan de groei in massa en helderheid.
Het team bestaat uit astronomen uit India, de VS en Frankrijk. Professor Kanak Saha aan de Interuniversitair Centrum voor Astronomie en Astrofysica (IUCAA), Pune, bedacht deze studie. De heer Anshuman Borgohain is de hoofdauteur van het artikel.
Volgens wetenschappers, "Dit proces is belangrijk om het grotere geheel van de groei en evolutie van sterrenstelsels te begrijpen."
Het team analyseerde 17 uur aan waarnemingsgegevens die waren vastgelegd door Astrosat's Ultraviolet Imaging Telescope. Ze vonden bewijs dat deze dwergsterrenstelsels een aangroeiende materie van buitenaf zijn. Ze waren er ook live getuige van.
Prof. Saha zei, “We zijn getuige van de 'live' vorming van deze verre dwergstelsels! UVIT's oplossend vermogen en diepveld-beeldvormingstechnieken waren de sleutel tot het opsporen van enkele zeer jonge, grote stervormende klonten. Deze vormen zich in de periferie en draaien dan binnen een miljard jaar in de zichtbare (optische) grens van hun melkwegstelsel, wat bijdraagt aan de groei van het melkwegstelsel. Het grootste deel van ons onderzoek berekent minutieus de tijd die nodig is voor de klonten om binnen de melkweg te migreren."
Het team keek naar 11 blauwe dwergstelsels die zich op 1.3-2.8 miljard lichtjaar afstand bevinden.
Prof. Saha benadrukte dat: "De belangrijkste uitdaging was om de detectie van deze zwakke, extreem blauwe, stervormende massa's die heel ver weg zijn om te zien, hoewel ze een miljoen zonnemassa's aan materiaal in zich hebben, stevig vast te stellen."
"Op iets grotere afstanden zou de UVIT deze sterrenstelsels niet oplossen, en we hebben geen voorbeeld van een uitgebreide schijf die in UV wordt gezien in hedendaagse dwergstelsels. De roodverschuiving van deze dwergen was optimaal om deze blauwe klonterige structuren in hun buitenwijken te onderzoeken.
Een andere co-auteur, Prof. Francoise Combes van Observatoire de Paris, Frankrijk, voegde daaraan toe dat: “de ontdekking leert ons hoe verrassend sterren zich kunnen vormen in een metaalarme gasschijf. Normaal gesproken worden deze dwergstelsels gedomineerd door donkere materie, en de gasschijf zou niet onstabiel zijn. Maar onze ontdekking is het bewijs dat zelfs zo’n gasschijf stuk gaat.”
Prof. Bruce Elmegreen van IBM Watson Research Division, VS, die heeft bijgedragen aan de studie, zei: “Het is een raadsel hoe sommige kleine sterrenstelsels zoals deze zo actief kunnen zijn stervorming. Deze waarnemingen suggereren dat aangroeiend gas in de verre buitenste delen kan worden gedwongen om naar het centrum te bewegen vanwege de naar binnen gerichte koppels die worden uitgeoefend door gigantisch gas en stellaire complexen. Deze migratie bouwt de centrale dichtheid op gedurende de levensduur van de melkweg.”
Journal Reference:
- Borgohain, A., Saha, K., Elmegreen, B. et al. Uitgebreide ver-ultraviolette emissie in verre dwergstelsels. NATUUR 607, 459-462 (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-04905-9
