Astronomer udforsker stjernepopulationer i en ekstremt metalfattig dværggalakse

Ved hjælp af James Webb-rumteleskopet har astronomer udført nær- og melleminfrarøde observationer af en ekstremt metalfattig blå kompakt dværggalakse kendt som I Zwicky 18. Resultater af observationskampagnen, præsenteret i et papir offentliggjort 11. marts på arXiv preprint-server, leverer vigtig information om stjernepopulationer i denne galakse.

Blå kompakte dværge (BCD'er) er dværggalakser med lav lysstyrke og lavt metalindhold, der oplever voldsomme udbrud af stjernedannelse. De er karakteriseret ved et kompakt optisk udseende og H II-områdelignende spektre på grund af stærkt koncentrerede starburst-aktiviteter.

I Zwicky 18 er den arketypiske BCD, der ligger omkring 59 millioner lysår væk i stjernebilledet Ursa Major. Denne BCD er en af ​​de mest ekstremt metalfattige galakser kendt, da den næsten udelukkende består af brint og helium.

Tidligere observationer har fundet ud af, at I Zwicky 18 i øjeblikket oplever en periode med intenst forhøjet stjernedannelseshastighed (SFR) og muligvis stadig skaber Population III-stjerner - hypotetiske ekstremt massive stjerner, fattige på grundstoffer, der er tungere end helium, menes at være blevet dannet i det tidlige univers. Derfor opfattes denne galakse som et ideelt laboratorium til at studere både den unge og udviklede stjernedemografi i et miljø analogt med det, der blev fundet kort efter Big Bang.

Derfor besluttede et hold af astronomer ledet af Alec S. Hirschauer fra Space Telescope Science Institute (STScI) i Baltimore, Maryland, at se nærmere på I Zwicky 18. De brugte JWST's Near Infrared Camera (NIRCam) og Mid- Infrarødt instrument (MIRI) til at undersøge stjerneindholdet i denne galakse.

Observationerne udført af Hirschauers hold identificerede ekstreme populationer af lyse, nyligt dannede massive stjerner i I Zwicky 18, der overvejende er placeret blandt galaksens to centrale lober af stjernedannelse - de nordvestlige (NW) og sydøstlige (SE) komponenter. De opnåede billeder viser også store superskaller af støv og ioniseret gas skåret ud af tidligere stjernedannelse og supernovaaktivitet.

De indsamlede data gjorde det muligt for astronomerne at opdage kandidatpopulationer af støvede udviklede stjerner (røde supergiganter og asymptotiske gigantiske grenstjerner) i I Zwicky 18 sammen med lysstærke unge stjerneobjekter (YSO'er). Forskerne estimerede spidsen af ​​den røde kæmpegren (TRGB) og inddelte de kilder, der ligger over den, i populationer med venstre og højre gren, relateret til henholdsvis yngre (øvre hovedsekvens, UMS-stjerner) og ældre (udviklede) stjerner.

Ifølge forfatterne af papiret tyder deres resultater på, at den fremherskende demografi af I Zw 18's NW- og SE-stjernedannelsesregioner afspejler den for yngre og ældre stjernepopulationer. Undersøgelsen beviser også, hvor vigtig JWST er i undersøgelsen af ​​støvede og udviklede stjerner i kompakte dværggalakser i det tidlige univers.

Flere oplysninger: Alec S. Hirschauer et al., Imaging of I Zw 18 af JWST:I. Strategy and First Results of Dusty Stellar Populations, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2403.06980

Journaloplysninger: arXiv

© 2024 Science X Network