Une galaxie fossile inhabituelle découverte à la périphérie d’Andromède pourrait révéler l’histoire de l’univers

Le télescope Gemini Nord révèle un vestige des premières galaxies.

Une galaxie naine ultra faible unique a été découverte sur les bords extérieurs de la galaxie d’Andromède grâce aux yeux perspicaces d’un astronome amateur examinant les données d’archives traitées par le Community Science and Data Center du NOIRLab de la NSF. La galaxie naine – Pegasus V – contient très peu d’éléments plus lourds et est probablement un fossile des premières galaxies en fObservations de suivi par des astronomes professionnels à l’aide de l’Observatoire international Gemini, un programme du NOIRLab de la NSF.

En utilisant plusieurs installations du NOIRLab de la NSF, une galaxie naine ultra faible inhabituelle a été découverte au bord de la galaxie d’Andromède. La galaxie, appelée Pégase V, a été découverte pour la première fois dans le cadre d’une recherche systématique des naines d’Andromède coordonnée par David Martinez-Delgado de l’Instituto de Astrofísica de Andalucía, en Espagne, lorsque l’astronome amateur Giuseppe Donatiello a découvert un curieux “point” dans les données d’un[{” attribute=””>DESI Legacy Imaging Surveys-afbeelding.” width=”777″ height=”396″ srcset=”” sizes=”” ezimgfmt=”rs rscb1 src ng ngcb1 srcset” loading=”eager” importance=”high”/>

De opname is gemaakt met de door het Amerikaanse Department of Energy vervaardigde Dark Energy Camera op de Víctor M. Blanco 4-metertelescoop van Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO). De gegevens zijn verwerkt via de Community Pipeline die wordt beheerd door NOIRLab’s Community Science and Data Center (CSDC).

Des étoiles faibles dans Pegasus V ont été révélées lors d’observations de suivi plus approfondies par des astronomes utilisant le plus grand télescope Gemini North de 8,1 mètres avec l’instrument GMOS, confirmant qu’il s’agit d’une galaxie naine ultra faible au bord de la galaxie d’Andromède. Gemini North à Hawaï est la moitié de l’Observatoire international Gemini.

Les observations de Gemini ont montré que la galaxie semble être extrêmement déficiente en éléments plus lourds par rapport aux galaxies naines similaires, ce qui signifie qu’elle est très ancienne et probablement un fossile des premières galaxies de l’Univers.

“Nous avons trouvé une galaxie extrêmement faible dont les étoiles se sont formées très tôt dans l’histoire de l’Univers”, a déclaré Michelle Collins, astronome à l’Université de Surrey, au Royaume-Uni, et auteur principal de l’article annonçant la découverte. “Cette découverte est la première fois qu’une galaxie aussi sombre est découverte autour de la galaxie d’Andromède à l’aide d’un relevé astronomique non spécifiquement conçu pour cette tâche.”

Galaxie naine ultra-nébuleuse Pégase V

Une galaxie naine ultra faible unique a été découverte dans les bords extérieurs de la galaxie d’Andromède grâce aux yeux perçants d’un astronome amateur qui a étudié les données d’archives de la caméra à énergie noire fabriquée par le département américain de l’énergie sur le Víctor M. Blanco de 4 mètres. Télescope à Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO) et traité par le Community Science and Data Center (CSDC). Le suivi par des astronomes professionnels utilisant l’Observatoire international Gemini a révélé que la galaxie naine – Pegasus V – contient très peu d’éléments plus lourds et est probablement un fossile des premières galaxies. Les trois installations impliquées sont des programmes du NOIRLab de la NSF. Crédit : Observatoire international Gemini/NOIRLab/NSF/AURA, Reconnaissance : Traitement d’images : TA Rector (University of Alaska Anchorage/NSF’s NOIRLab), M. Zamani (NSF’s NOIRLab) & D. de Martin (NSF’s NOIRLab)

Les galaxies les plus faibles sont considérées comme des fossiles des toutes premières galaxies à se former, et ces reliques galactiques contiennent des indices sur la formation des premières étoiles. Alors que les astronomes s’attendent à ce que l’Univers regorge de galaxies faibles comme Pégase V,[2] ils n’en ont pas découvert autant que leurs théories le prédisent. S’il y avait vraiment moins de galaxies faibles que prévu, cela poserait un sérieux problème pour la compréhension des astronomes de la cosmologie et de la matière noire.

Découvrir des exemples de ces galaxies faibles est donc une entreprise importante, mais aussi difficile. Une partie du défi est que ces galaxies faibles sont extrêmement difficiles à voir, apparaissant comme quelques étoiles minces cachées dans de vastes images du ciel.

“Le problème avec ces galaxies extrêmement faibles est qu’elles ont très peu des étoiles brillantes que nous utilisons habituellement pour les identifier et mesurer leurs distances”, explique Emily Charles, doctorante à l’université de Surrey qui a également participé à l’enquête. . † “Le miroir de 8,1 mètres de Gemini nous a permis de trouver de vieilles étoiles faibles, nous permettant à la fois de mesurer la distance à Pegasus V et de déterminer que la population stellaire est extrêmement ancienne.”

La forte concentration d’étoiles anciennes trouvées par l’équipe dans Pegasus V suggère que l’objet est probablement un fossile des premières galaxies. Comparé aux autres galaxies faibles autour d’Andromède, Pegasus V semble particulièrement vieux et pauvre en métaux, ce qui indique que sa formation d’étoiles s’est effectivement arrêtée très tôt.

“Nous espérons qu’une étude plus approfondie des propriétés chimiques de Pegasus V fournira des indices sur les premières périodes de formation d’étoiles dans l’Univers”, a conclu Collins. “Cette petite galaxie fossile de l’Univers primitif peut nous aider à comprendre comment les galaxies se forment et si notre compréhension de la matière noire est correcte.”

“Le télescope Gemini North accessible au public offre aux astronomes communautaires un éventail de possibilités”, a déclaré Martin Still, responsable du programme Gemini à la National Science Foundation. “Dans ce cas, Gemini a soutenu cette équipe internationale pour confirmer la présence de la galaxie naine, l’associer physiquement à la galaxie d’Andromède et déterminer le caractère déficient en métal de sa population stellaire évoluée.”

Les installations astronomiques à venir apporteront plus de lumière sur les galaxies faibles. Pegasus V a été témoin d’une période de l’histoire de l’Univers connue sous le nom de réionisation, et d’autres objets datant de cette époque seront bientôt observés avec le télescope spatial James Webb de la NASA. Les astronomes espèrent découvrir d’autres galaxies aussi faibles à l’avenir en utilisant l’observatoire Vera C. Rubin, un programme du NOIRLab de la NSF. L’observatoire Rubin mènera une enquête sans précédent sur une décennie du ciel optique appelée Legacy Survey of Space and Time (LSST).

Commentaires:

  1. Les enquêtes d’imagerie héritée DESI ont été menées pour identifier les cibles pour les opérations de l’instrument spectroscopique à énergie noire (DESI). Ces relevés comprennent un mélange unique de trois projets qui ont observé un tiers du ciel nocturne : le Dark Energy Camera Legacy Survey (DECaLS), observé par la Dark Energy Camera (DECam) construite par le DOE sur le Víctor M. Blanco 4 mètres Télescope à l’Observatoire interaméricain de Cerro Tololo (CTIO) au Chili ; le Mayall z-band Legacy Survey (MzLS), par la caméra Mosaic3 sur le télescope Nicholas U. Mayall de 4 mètres à l’observatoire national de Kitt Peak (KPNO); et le Beijing-Arizona Sky Survey (BASS) par la caméra 90Prime sur le télescope Bok de 2,3 mètres, qui appartient et est exploité par l’Université de l’Arizona et situé à KPNO. CTIO et KPNO sont des programmes de NOIRLab de NSF.
  2. Pégase V est ainsi nommé car il s’agit de la cinquième galaxie naine découverte dans la constellation de Pégase. La séparation dans le ciel entre Pegasus V et la galaxie d’Andromède est d’environ 18,5 degrés.

Plus d’information

Cette recherche a été présentée dans un article intitulé « Pegasus V – une galaxie naine ultra-floue récemment découverte à la périphérie d’Andromède » à paraître dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society

Référence : “Pegasus V – A Newly Discovered Ultraweak Dwarf Galaxy on the Edge of Andromeda” par Michelle LM Collins, Emily JE Charles, David Martínez-Delgado, Matteo Monelli, Noushin Karim, Giuseppe Donatiello, Erik J. Tollerud et Walter Boschin, Accepté , Avis mensuels de la Royal Astronomical Society
arXiv:2204.09068

L’équipe est composée de Michelle LM Collins (Département de physique, Université de Surrey, Royaume-Uni), Emily JE Charles (Département de physique, Université de Surrey, Royaume-Uni), David Martínez-Delgado (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Espagne), Matteo Monelli (Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) et Universidad de La Laguna, Espagne), Noushin Karim (Département de physique, Université de Surrey, Royaume-Uni), Giuseppe Donatiello (UAI – Unione Astrofili Italiani, Italie), Erik J. Tollerud (Espace Telescope Science Institute, États-Unis), Walter Boschin (Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), Universidad de La Laguna et Fundación G. Galilei – INAF (Telescopio Nazionale Galileo), Espagne).

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