Astronomi su prvi put pokazali da čak i najmanje galaksije u Svemiru imaju složene strukture koje ukazuju na složenu povijest. Koristeći Subaru teleskop, tim astronoma iz Japanskog nacionalnog astronomskog opservatorija, Instituta za fiziku u Litvi, Sveučilišta u Durhamu, Pariškog opservatorija, Kjotskog sveučilišta, Astronomskog opservatorija Gunma i Sveučilišta u Tokiju otkrili su prošireni oran zvijezde s oštrim presjekom u patuljastoj nepravilnoj galaksiji Leo A, član Lokalne skupine galaksija koja uključuje Mliječni put. Otkriće dovodi u pitanje trenutne scenarije formiranja galaksija pokazujući da, umjesto da budu zaštitnici netaknutih građevnih blokova koji se kombiniraju u veće veće galaksije, patuljaste nepravilne galaksije imaju svoju povijest stvaranja.
Razumijevanje nastajanja i evolucije galaksija na vremenskim mjerilima usporedivim s vremenom svemira jedan je od najvećih izazova astronomije. U scenarijima standardne kozmologije (bilješka 1), galaksije su izgrađene hijerarhijskim spajanjem: male fluktuacije gustoće primarne materije u glatkoj raspodjeli materije u ranom Svemiru rastu i kombiniraju se u veće strukture poput Mliječnog puta. Najbrojnija vrsta galaksija u svemiru - patuljaste nepravilne galaksije (bilješka 2) - trebalo bi sačuvati njihova svojstva nepromijenjena tijekom milijardi godina i predstavljaju netaknute prvobitne građevne blokove. To je jedan od razloga zašto astronomi nedavno proučavaju patuljaste nepravilne galaksije s velikim zanimanjem.
Tim na čelu s profesorima Nobuom Arimotoom (Nacionalni astronomski opservatorij Japana) i Vladasom Vansevičijusom (Institut za fiziku, Litva) proučavao je Leo A - izoliranu i izrazito plinovitu patuljastu nepravilnu galaksiju sa samo 0,01% mase Mliječnog puta i kemijski elementi s malom frakcijom proizvedeni od ranijih generacija zvijezda. Ove karakteristike sugeriraju da se ova galaksija razvija bez značajne interakcije s drugim galaksijama. Smatra se da ova galaksija ima prilično jednostavnu strukturu, za razliku od velikih disk-galaksija poput Mliječnog puta. Međutim, ovo gledište treba promijeniti zbog dubokog snimanja vanjskih područja ove galaksije pomoću teleskopa Subaru.
Prije tih opažanja, Leo A je već znao da ima veliku kutnu veličinu (7 'x 5'; Napomena 3), a Subaru Teleskop opremljen svojom glavnom fokusnom kamerom (Suprime-Cam) bio je idealan instrument za proučavanje zvijezda na vanjske granice galaksije (Sl. 1). Pojedinačna ekspozicija s Suprime-Camom pokriva vidno polje dimenzija 34 '27' (veličina piksela 0 ”.2 x 0” .2) s velikom osjetljivošću. Tim je stekao optičke slike patuljaste nepravilne galaksije Leo A s tri širokopojasna filtera u studenom 2001. godine. Kako bi ušli u trag cijelom obimu starih zvijezda u Leu A, tim je koristio zvijezde crvenog divovskog ogranka (RGB) koje su evoluirale nisko -masove zvijezde vrlo visoke svjetlosti i očekuje se da će oni dobro predstavljati proširene strukture galaksija. Istražili su unutar elipse polu-glavne osi a = 12 'koja u potpunosti prekriva galaksiju i otkrili su 1394 RGB zvijezde raspoređene simetrično i glatko unutar ovog polja.
Sl. 2 prikazuje radijalni profil gustoće brojčanih crvenih zvijezda. Tim je pronašao značajno veću strukturu diska (s polu-glavnom osi od 5,5 ′) od ranije poznatih (3,5 ′). Štoviše, duboka zapažanja omogućila su otkrivanje nove zvjezdane komponente u patuljastim nepravilnim galaksijama, koja tim naziva "halo"? (5,5 '- 7,5'), koji ima manje strmi nagib u gustoći broja RGB zvijezda. Halo komponenta završava na 8 ′ od središta galaksije oštrim presjekom u RGB distribuciji zvijezda. Postojanje takve halo strukture u patuljastim nepravilnim galaksijama nepotvrđeno je prije ovih promatranja.
Veličina Lava A otkrivena ovim novim promatranjima dvostruko je veća od njegove ranije prihvaćene veličine, što sugerira da čak i u obližnjem svemiru vidimo galaksije samo kao "savjete ledenih brijega" koje su zapravo nekoliko puta veće.
Novootkriveni oreolo s oštrim zvjezdanim presjekom i diskom patuljaste nepravilne galaksije Leo A vrlo podsjeća na strukturu, kao i na zvjezdani i plinoviti sadržaj koji se nalazi u velikim punopravnim diskovnim galaksijama poput Mliječnog puta. Smatra se da je složena struktura velikih masivnih galaksija rezultat spajanja manje masivnih galaksija poput patuljastih nepravilnih. Međutim, ovo istraživanje jasno otkriva da patuljasta nepravilna galaksija Leo A već ima komponente diska i haloa te sugerira složene povijesti stvaranja čak i za galaksije vrlo male mase poput Leona A, koje bi se trebale formirati izravno iz fluktuacija početne gustoće u rani svemir (bilješka 1) i dovodi u pitanje suvremeno razumijevanje evolucije galaksije. Profesori N. Arimoto i V. Vansevicius smatraju da je Leo A kamen Rosetta? (Napomena 4) za razumijevanje procesa formiranja i evolucije galaksija.
Znanstveni rad o ovom istraživanju prihvaćen je za objavljivanje u 20. kolovoza 2004., Astrophysical Journal Letters (svezak 611, broj 2, L93).
Izvorni izvor: Subaru News Release
