Afslører oprindelsen og karakteren af ​​udkanten af ​​stjernernes megalopolis

Den mest detaljerede undersøgelse af udkanten af ​​massive elliptiske galakser på halvdelen af ​​universets alder blev udført af et internationalt hold ledet af Fernando Buitrago, af Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço og Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (FCUL). Undersøgelsen blev offentliggjort i tidsskriftet Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society og bidrager til forståelsen af, hvordan universets største galakser udviklede sig over tid.

Galakser er vokset dramatisk i størrelse siden det tidlige univers, og elliptiske galakser, i særdeleshed, er de største galakser i både størrelse og masse. Hvad der er hoveddrivkraften bag den sene vækst af deres ydre dele, var spørgsmålet, der motiverede denne undersøgelse.

Med diskgalakser, som vores Mælkevej, det er ret nemt at identificere deres særskilte dele:den centrale bule, skiven med dens spiralarme, og en glorie af stjerner, der omslutter det hele. Astronomer kan fortælle, for eksempel, at stjerneglorien for det meste er dannet af stjerner fra satellitgalakser, der smeltede sammen i dem.

For elliptiske galakser, imidlertid, dette er meget sværere, fordi disse galakser ligner en glat, karakterløs sky af stjerner. Fernando Buitrago (IA og FCUL) siger:"Med elliptiske galakser, der er direkte beviser for sammensmeltning af satellitgalakser, men det er svært at fastslå, at de processer, der har fundet sted for disse galakser til at vokse deres ydre hylstre, er de samme, som vi ser forekomme i skivegalakser som vores egen."

Derfor, Buitrago og hans team satte sig for at undersøge arten af ​​udkanten af ​​en prøve af massive elliptiske galakser, da universet var halvdelen af ​​dets nuværende alder, cirka 6, 2 milliarder år siden. Fokuserer deres forskning på svage træk i store afstande fra det galaktiske centrum, de kunne kun arbejde med det dybeste billede af universet nogensinde, Hubble Ultra Deep Field (HUDF). Ved at bruge de seks galakser, der matchede deres kriterier og er optaget på dette billede, forskerne var i stand til for første gang at påvise eksistensen af ​​udvidede stjernehylstre i individuelle massive elliptiske galakser på det tidspunkt.

Kvaliteten af ​​de oplysninger, der indsamles i HUDF, satte holdet i stand til at karakterisere de individuelle galaktiske haloer og placere dem i sammenhæng med denne type galaksers evolutionære historie. I øvrigt, Buitrago og hans team var i stand til at konkludere, at for deres prøve af massive elliptiske galakser på halvdelen af ​​universets alder, de ydre dele var, som diskgalakser, dannet hovedsageligt på grund af sammensmeltningen af ​​andre galakser. De forsøgte endda at identificere spor af nylige episoder af galaktisk fusion i disse haloer.

Resultaterne fremkom fra sammenligningen af ​​prøven med matematiske simuleringer baseret på den nuværende model for galaksedannelse og -evolution. Holdet så, at i netop dette tilfælde, simuleringen og de reelle data matchede meget godt, og at det var muligt at udlede paralleller.

"I elliptiske galakser, vi kan ikke sige 'dette er den galaktiske bule og dette er glorie', " siger Buitrago, "Alle stjerner danner en enorm kugle, som en enorm rugbybold. Men når vi bruger en computersimulering, vi kan spore oprindelsen af ​​hver del af den simulerede galakse og sammenligne med vores rigtige galakser. Gennem denne metode, vi identificerede processen bag den dramatiske stigning i disse galaksers ydre dele, og var i stand til at forklare, hvordan deres størrelse udvikler sig."