Międzynarodowy zespół astronomów zastosował nowatorską metodę do scharakteryzowania gwiazd znajdujących się w grupie galaktyk oraz „światła wewnątrzgrupowego”, czyli słabego światła pomiędzy nimi.
Najjaśniejsze części światła wewnątrzgrupowego są około 50 razy słabsze niż najciemniejsze nocne niebo na Ziemi. Trudno ją wykryć nawet za pomocą największych teleskopów na Ziemi lub w kosmosie.
Astronomowie wykorzystali swoją czułą technikę do wyeliminowania światła ze wszystkich obiektów z wyjątkiem światła wewnątrzgrupowego. Wykryli światło wewnątrz grupy, ale byli w stanie zbadać i opowiedzieć historię zamieszkujących je gwiazd.
Doktor Cristina Martínez-Lombilla ze Szkoły Fizyki UNSW Science powiedziała: „Przeanalizowaliśmy właściwości wewnątrzgrupowe gwiazdy — te zabłąkane gwiazdy pomiędzy grupami galaktyk. Przyjrzeliśmy się wiekowi i liczebności tworzących je pierwiastków, a następnie porównaliśmy te cechy z gwiazdami wciąż należącymi do grup galaktyk.”
„Odkryliśmy, że światło wewnątrz grupy jest młodsze i mniej bogate w metale niż otaczające galaktyki”.
Gwiazdy osierocone w świetle wewnątrzgrupowym były „anachroniczne” i wydawały się pochodzić z innego miejsca niż ich najbliżsi sąsiedzi. Zdaniem badaczy charakter gwiazd wewnątrzgrupowych przypominał mglisty „ogon” a odległa galaktyka.
Łącząc te wskazówki, badacze byli w stanie zrekonstruować historię – opowieść – światła wewnątrz grupy oraz tego, jak jego gwiazdy trafiły do własnego gwiezdnego sierocińca.
Doktor Martínez-Lombilla powiedziany, „Uważamy, że te pojedyncze gwiazdy zostały w niektórych punktach oderwane od swoich macierzystych galaktyk i teraz unoszą się swobodnie, podążając za grawitacją grupy. Stripping, zwany strippingiem pływowym, jest spowodowany przejściem masywnych galaktyk satelitarnych – podobnych do droga Mleczna - które ciągną za sobą gwiazdy.
„Po raz pierwszy zaobserwowano światło wewnątrzgrupowe tych galaktyk.”
„Odkrycie ilości i pochodzenia światła wewnątrz grupy dostarcza skamieniałego zapisu wszystkich interakcji, jakim przeszła grupa galaktyk, a także zapewnia całościowy obraz historii interakcji układu”.
„Ponadto te wydarzenia miały miejsce dawno temu. Galaktyki, na które patrzymy, są tak daleko, że obserwujemy je takimi, jakie były 2.5 miliarda lat temu. Tyle czasu potrzeba, aby ich światło do nas dotarło.
„Opracowaliśmy dostosowaną do indywidualnych potrzeb procedurę obróbki obrazu, która pozwala nam analizować najsłabsze struktury w obrazie Wszechświat”- powiedziała dr Martínez-Lombilla.”
„Podąża za standardowymi krokami badania słabych struktur na obrazach astronomicznych, co obejmuje modelowanie 2D i usuwanie całego światła z wyjątkiem światła wewnątrzgrupowego. Dotyczy to wszystkich jasnych gwiazd na zdjęciach, tj galaktyki zasłanianie światła wewnątrz grupy i odejmowanie ciągłej emisji z nieba.
„To, co wyróżnia naszą technikę, to fakt, że jest w pełni oparta na języku Python, dzięki czemu jest bardzo modułowa i łatwa do zastosowania w różnych zestawach danych z różnych teleskopów, a nie tylko użyteczna w przypadku tych obrazów”.
„Najważniejszym wnioskiem jest to, że podczas badania bardzo słabych struktur wokół galaktyk liczy się każdy krok, a każde niepożądane światło powinno zostać uwzględnione i usunięte. W przeciwnym razie Twoje pomiary będą błędne.”
Techniki zaprezentowane w tym badaniu mają charakter pilotażowy i zachęcają do przyszłych analiz światła wewnątrz grupy”.
Naszym głównym celem długoterminowym jest rozszerzenie tych wyników na dużą próbkę grupy galaktyk. Następnie możemy przyjrzeć się statystykom i znaleźć typowe właściwości dotyczące powstawania i ewolucji światła wewnątrzgrupowego oraz tych niezwykle powszechnych układów grup galaktyk”.
„To kluczowa praca w przygotowaniu kolejnej generacji głębokich przeglądów całego nieba, takich jak te, które mają być wykonane za pomocą kosmicznego teleskopu Euclid i LSST w Obserwatorium Vera C. Rubin”.
Referencje czasopisma:
- Cristina Martínez-Lombilla, Sarah Brough i in. Galaxy And Mass Assembly (GAMA): rozszerzone światło wewnątrzgrupowe w grupie przy z = 0.2 z głębokich obrazów Hyper Suprime-Cam. Miesięczne powiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego, 2023; 518 (1): 1195 DOI: 10.1093/mnras/stac3119
