Astronomer undersøger den kemiske sammensætning af en nærliggende stjernedannende dværggalakse

Ved at bruge ESO's Very Large Telescope (VLT), astronomer har undersøgt den kemiske sammensætning af en nærliggende metalfattig stjernedannende dværggalakse kendt som JKB 18. Resultaterne af de nye observationer indikerer, at galaksen er kemisk inhomogen. Undersøgelsen blev offentliggjort 18. juni på arXiv pre-print server.

Undersøgelser af rumlig fordeling af metaller i gassen gennem galakser kan være afgørende for at forbedre vores forståelse af galakseudviklingen generelt. Imidlertid, opnåelse af detaljeret spektroskopisk information, der kræves for at analysere rumlig fordeling af metaller og kemisk homogenitet af de første galakser, er begrænset med aktuelt tilgængelige instrumenter. Derfor, astronomer forsøger at undersøge nærliggende lavmetallicitet stjernedannende galakser, da de kan tjene som analoger af komplekse systemer dannet i det tidlige univers.

Beliggende i en afstand af kun 59 millioner lysår væk, JKB 18 er en af ​​sådanne galakser. Det er en dværggalakse med lav metallicitet med en stjernemasse på omkring 100 millioner solmasser og en gennemsnitlig stjernedannelseshastighed på cirka 0,002 solmasser om året. Systemet udviser en interessant morfologi, med adskillige steder med igangværende stjernedannelse spredt tilfældigt blandt en diffus krop.

Et hold af astronomer ledet af Bethan L. James fra Space Telescope Science Institute i Baltimore, Maryland, besluttede at se nærmere på den kemiske sammensætning af JKB 18. De brugte VLTs Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) til at udføre en detaljeret rumligt opløst spektroskopisk undersøgelse af denne galakse med det formål at undersøge fordelingen af ​​metaller i hele systemets ioniserede gas.

"Målet med denne undersøgelse var at udforske den kemiske homogenitet af en lavmetallicitet, stjernedannende dværggalakse ved hjælp af den høje rumlige opløsning, bred områdedækning, IFU-data [integral field unit] leveret af VLT/MUSE, " skrev forskerne i avisen.

Undersøgelsen viste, at JKB 18 har en ret kompleks ioniseringsstruktur, med områder med højeste ionisering liggende forskudt fra galaksens vigtigste stjernedannende områder. Gassen i JKB 18 ser ud til at være domineret af fotoionisering, ifølge astronomerne.

MUSE-observationer gjorde det muligt for holdet at beregne kemiske mængder for individuelle HII-stjernedannende områder (indeholdende skyer af ioniseret atomært brint) og at udlede iltoverflodskort af JKB 18. Baseret på disse data, forskerne antager, at den undersøgte galakse er kemisk inhomogen.

"Med storskala dispersioner i O/H, N/H og N/O på ~0,5-0,6 dex og områder, der rummer kemiske overfloder uden for denne 1σ-fordeling, vi anser JKB 18 for at være kemisk inhomogen, " står der i avisen.

Forsøger at finde den mest plausible årsag til den observerede inhomogenitet, astronomerne foreslår, at det kan tilskrives fjernelse af gas via supernovaer og specifikke timingobservationer. De udelukker scenarier som ophobning af metalfattig gas, korte blandingstider, eller selvberigelse fra Wolf-Rayet stjerner. Flere studier med høj rumlig opløsning af JKB 18 er påkrævet for at verificere disse antagelser.

© 2020 Science X Network