Ei sunt acolo; galaxii pitice minuscule, extrem de slabe și incredibil de vechi, cu atât de puține stele, încât oamenii de știință le numesc „galaxii fantomă”. Telescopul spațial Hubble al NASA a capturat imagini cu trei dintre aceste galaxii cu pui mici, în speranța de a descoperi un mister de 13 miliarde de ani.
Astronomii cred că aceste galaxii minuscule, de tip fantomă, descoperite de-a lungul galaxiei Calea Lactee, sunt printre cele mai vechi, cele mai mici și mai verzi galaxii din Univers. Opiniile Hubble dezvăluie că stelele lor au aceeași dată de naștere. Galaxiile au început să formeze stele cu mai mult de 13 miliarde de ani în urmă, dar apoi s-au oprit brusc în doar un miliard de ani de la nașterea Universului.
"Aceste galaxii sunt toate vechi și au aceeași vârstă, așa că știi că ceva a venit ca o ghilotină și a oprit formația stelară în același timp în aceste galaxii", a declarat Tom Brown, de la Institutul de Științe ale Telescopului Spațial din Baltimore. , Md., Conducătorul studiului. „Cea mai probabilă explicație este reionizarea.”
Reionizarea Universului a început în primul miliard de ani după Big Bang. În acest timp, radiațiile primelor stele au eliminat electronii de la atomii de hidrogen, ionizând gazul de hidrogen. Acest proces a permis, de asemenea, hidrogenul gazului să devină transparent la lumina ultravioletă. Același proces poate avea și stoarcere în galaxii pitice, cum ar fi cele din studiul lui Brown. Aceste galaxii sunt veri mici pentru galaxii pitice care fac stele în apropierea Căii Lactee. Și din cauza dimensiunilor lor mici, de doar 2.000 de ani-lumină, nu au fost suficient de masivi pentru a se proteja de lumina ultravioletă aspră a Universului timpuriu, care și-a îndepărtat slaba aprovizionare cu gaz de hidrogen, lăsându-i incapabili să facă noi stele.
Astronomii au propus multe motive pentru lipsa stelelor în aceste galaxii, pe lângă teoria reionierii. Unii oameni de știință au crezut că evenimentele interne, cum ar fi supernovele au aruncat gazul necesar pentru a crea stele noi. Alții au sugerat că galaxiile și-au folosit pur și simplu furnizarea de hidrogen gaz necesar pentru a face stele.
Brown a măsurat vârstele stelelor privind la strălucirea și culorile lor. Populațiile stelare din aceste galaxii fosile variază de la câteva sute până la câteva mii de stele; unele asemănătoare soarelui, unele pitici roșii și unele stele roșii mai mari decât Soarele nostru. Când dovezile au arătat că stelele erau într-adevăr străvechi, Brown a solicitat ajutorul camerei avansate a lui Hubble pentru sondaje să se îngroșeze adânc în șase galaxii pentru a determina când s-au născut. Până acum, echipa a terminat de analizat datele pentru trei; Hercule, Leul IV și Ursa Major. Galaxiile se situează între 330.000 de ani-lumină și 490.000 de ani-lumină. Pentru comparație, Brown a comparat stelele galaxiilor cu cele găsite în M92, un grup globular vechi de 13 miliarde de ani, situat la aproximativ 26.000 de ani lumină de Pământ. A descoperit că au vârste similare.
"Acestea sunt fosilele primelor galaxii din univers", a spus Brown. „Nu s-au schimbat în miliarde de ani. Aceste galaxii sunt spre deosebire de cele mai multe galaxii din apropiere, care au istorii îndelungate de formare de stele. "
Descoperirea lui Brown ar putea ajuta la explicarea așa-numitei „probleme satelite care lipsesc”. Astronomii au observat doar câteva zeci de galaxii pitice în jurul Căii Lactee, în timp ce simulările computerului prezic că mii ar trebui să existe. Dar poate că există. Sondajul Sloan a descoperit mai mult de zeci de galaxii înfometate cu stele în cartierul Calea Lactee, în timp ce scanează doar o porțiune din cer. Astronomii cred că alte zeci de galaxii ultra-slabe ar putea ascunde nedetectate cu posibilitatea a mii de pitici chiar mai mici care nu conțin practic nici o stea.
Galaxiile minuscule pot fi lipsite de stele, dar au încă o abundență de materie întunecată, cadrul pe care sunt construite galaxiile. Galaxiile pitice normale din apropierea galaxiei Calea Lactee conțin de zece ori mai multă materie întunecată decât materia vizibilă obișnuită. Brown explică că aceste galaxii minuscule sunt acum insule cu cea mai mare parte de întuneric, nevăzute de miliarde de ani până când astronomii au început să le găsească în Sloan Survey.
Rezultatele lui Brown apar în numărul din 1 iulie al Astrophysical Journal Letters.
Legenda imaginii 1: Aceste imagini Hubble arată galaxie pitică slabă, înfometată de stele Leo IV. Imaginea din stânga arată o parte a galaxiei, conturată de cutia albă dreptunghiulară. Cutia măsoară 83 de ani-lumină cu 163 de ani-lumină. Puținele stele din Leul IV se pierd pe fondul stelelor vecine și al galaxiilor îndepărtate. În imaginea din mijloc este afișată o vedere de aproape a galaxiilor de fundal din casetă. Imaginea din dreapta arată doar stelele din Leul IV. Galaxia, care conține câteva mii de stele, este compusă din stele asemănătoare soarelui, stele slabe, roșii pitice și câteva stele uriașe roșii mai strălucitoare decât soarele. Credit: NASA, ESA și T. Brown (STScI)
Legenda imaginii 2: Aceste simulări de computer arată o mulțime de aglomerații de materie întunecată în jurul galaxiei noastre din Calea Lactee. Unele concentrații de materie întunecată sunt suficient de masive pentru a stârni formarea stelelor. Mii de aglomerații de materie întunecată coexistă cu galaxia noastră Calea Lactee, prezentată în centrul panoului superior. Bloburile verzi din panoul din mijloc sunt acele bucăți de materie întunecată suficient de masive pentru a obține gaz din mediul intergalactic și pentru a declanșa formarea stelelor în curs, creând în cele din urmă galaxii pitice. În panoul de jos, roșii roșii sunt galaxii pitice ultra-slabe, care au încetat să mai formeze stele cu mult timp în urmă. Brown și J. Tumlinson (STScI)
