Hubble afslører tusindvis af kugleformede stjernehobe spredt blandt galakser

Ser over 300 millioner lysår ind i en monstrøs by af galakser, astronomer har brugt NASAs Hubble-rumteleskop til at lave en omfattende optælling af nogle af dets mest diminutive medlemmer:hele 22, 426 kugleformede stjernehobe fundet til dato.

Undersøgelsen, offentliggjort i november 9, 2018, udgave af The Astrofysisk tidsskrift , vil give astronomer mulighed for at bruge det kugleformede hobfelt til at kortlægge fordelingen af ​​stof og mørkt stof i Coma-galaksehoben, som rummer over 1, 000 galakser, der er pakket sammen.

Fordi kuglehobe er meget mindre end hele galakser – og meget mere talrige – er de et meget bedre spor af, hvordan rummets struktur forvrænges af Comahobens tyngdekraft. Faktisk, Coma-klyngen er et af de første steder, hvor observerede gravitationsanomalier blev anset for at være tegn på en masse uset masse i universet - senere for at blive kaldt "mørkt stof".

Blandt de tidligste husmænd i universet, kugleformede stjernehobe er snekugleformede øer med flere hundrede tusinde gamle stjerner. De er en integreret del af fødslen og væksten af ​​en galakse. Omkring 150 kuglehobe glider rundt om vores Mælkevejs galakse, og, fordi de indeholder de ældste kendte stjerner i universet, var til stede i de tidlige formeringsår af vores galakse.

Nogle af Mælkevejens kuglehobe er synlige for det blotte øje som "stjerner" med et sløret udseende. Men i afstanden fra Coma-klyngen, dens kugler fremstår som prikker af lys selv til Hubbles superskarpe syn. Undersøgelsen fandt de kugleformede hobe spredt i rummet mellem galakserne. De er blevet forældreløse fra deres hjemgalakse på grund af galakse-nærmest-kollisioner inde i den trafikerede hob. Hubble afslørede, at nogle kugleformede klynger er på linje langs brolignende mønstre. Dette er afslørende beviser for interaktioner mellem galakser, hvor de gravitationsmæssigt trækker i hinanden som at trække i taffy.

Astronom Juan Madrid fra Australian Telescope National Facility i Sydney, Australien tænkte først på fordelingen af ​​kuglehobe i Coma, da han undersøgte Hubble-billeder, der viser kuglehobe, der strækker sig helt ud til kanten af ​​et givet fotografi af galakser i Comahoben.

Han så frem til flere data fra en af ​​de gamle undersøgelser af Hubble, der var designet til at indhente data fra hele Coma-klyngen, kaldet Coma Cluster Treasury Survey. Imidlertid, halvvejs i programmet, i 2006, Hubbles kraftfulde Advanced Camera for Surveys (ACS) havde en elektronikfejl. (ACS blev senere repareret af astronauter under en Hubble-servicemission i 2009.)

For at udfylde undersøgelseshullerne, Madrid og hans team tog møjsommeligt adskillige Hubble-billeder af galaksehoben taget fra forskellige Hubble-observationsprogrammer. Disse er opbevaret i Space Telescope Science Institutes Mikulski Archive for Space Telescopes i Baltimore, Maryland. Han samlede en mosaik af den centrale region af klyngen, arbejder med studerende fra National Science Foundation's Research Experience for Bachelor-program. "Dette program giver en mulighed for studerende, der er indskrevet på universiteter med ringe eller ingen astronomi, for at få erfaring på området, " sagde Madrid.

Holdet udviklede algoritmer til at gennemse Coma-mosaikbillederne, der indeholder mindst 100, 000 potentielle kilder. Programmet brugte kuglehobenes farve (domineret af gløden fra aldrende røde stjerner) og sfæriske form til at eliminere fremmede objekter - for det meste baggrundsgalakser, der ikke er forbundet med Comahoben.

Selvom Hubble har fremragende detektorer med uovertruffen følsomhed og opløsning, deres største ulempe er, at de har små synsfelter. "Et af de fede aspekter af vores forskning er, at den viser den fantastiske videnskab, der vil være mulig med NASAs planlagte Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST), der vil have et meget større synsfelt end Hubble, " sagde Madrid. "Vi vil være i stand til at afbilde hele galaksehobe på én gang."