Los astrónomos que usaron la cámara de enfoque principal Hyper Suprime-Cam del Telescopio Subaru observaron recientemente la gran galaxia espiral M81 cercana, junto con sus dos vecinos más brillantes, M82 y NGC3077. Los resultados de sus observaciones son imágenes profundas de campo súper amplio degalaxias y sus poblaciones de estrellas jóvenes. Como parte de un estudio de arqueología galáctica, el equipo descubrió que la distribución espacial de las estrellas jóvenes alrededor de estas galaxias sigue muy de cerca la de su distribución de hidrógeno neutro ". Este es el primer esfuerzo más allá del LocalGrupo de galaxias para demostrar el proceso jerárquico de ensamblaje de galaxias en escalas galácticas ", dijo el miembro del equipo Dr. Sakurako Okamoto Observatorio Astronómico de Shanghai.
Los estudios arqueológicos cosmológicos como este ayudan a los astrónomos a refinar su comprensión de la formación y evolución de las galaxias. Los modelos de galaxias cosmológicos actualmente preferidos se basan en la idea de la formación de estructuras jerárquicas: que las estructuras en el universo, como las galaxias, se desarrollan a partir de pequeñas "sobredensidades"para convertirse en objetos a gran escala. Por ejemplo, la Vía Láctea y M81 se formaron por primera vez como parte de una sobre-densidad local en la distribución de materia primordial, es decir, las primeras acumulaciones de materia en el universo joven. Crecieron con el tiempo a través dela aglomeración de numerosos bloques de construcción más pequeños, algunos de los cuales pueden haber sobrevivido a fusiones posteriores para convertirse en galaxias satélite enanas actuales. Establecer la presencia y naturaleza de estos satélites, y determinar la estructura a gran escala y el contenido estelar de halos en galaxias espirales,es esencial para comprender y explicar la física del ensamblaje jerárquico de galaxias.
En la última década, los astrónomos que realizaron grandes estudios fotométricos es decir, midieron las intensidades de luz de los objetos celestes han encontrado una serie de nuevas galaxias satelitales, corrientes estelares y sobredensidades alrededor de la Vía Láctea y las galaxias de Andrómeda.Las propiedades detalladas de las estrellas en estos sistemas se estudian para reconstruir el contenido estelar de las galaxias en la etapa inicial, que se llama "Arqueología Galáctica" o "Cosmología de campo cercano". Para el estudio de Arqueología Galáctica, es necesario resolver las estrellas individuales enuna galaxia y observe a través de una buena fracción del radio de la galaxia.
Hasta ahora, las afueras de la Vía Láctea y Andrómeda son los únicos lugares que han sido inspeccionados a profundidades lo suficientemente débiles para permitir pruebas detalladas del proceso jerárquico de ensamblaje de galaxias a gran escala.
El equipo de observación comenzó el estudio de arqueología M81 utilizando Hyper Suprime-Cam HSC. M81, también conocida como Bode's Galaxy, se encuentra a una distancia de 11.7 millones de años luz y es una de las galaxias espirales masivas más cercanas.a la Vía Láctea. El campo de visión súper amplio del HSC permitió al equipo observar un radio proyectado de medio millón de años luz desde el centro de M81. El campo incluye 18 galaxias miembros conocidas del grupo M81en solo siete puntos. La alta sensibilidad de la cámara permitió al equipo observar grandes cantidades de estrellas viejas de rama gigante roja RGB, así como estrellas jóvenes de secuencia principal MS, supergigantes rojas y estrellas asintóticas de rama gigante a la distancia deM81.
El equipo descubrió que las estrellas brillantes se encuentran principalmente en el disco interno de M81, mientras que la mayoría de las estrellas jóvenes en concentraciones periféricas son más débiles y tienen distribuciones de luminosidad similares a las de la corriente estelar entre M81 y NGC 3077. Están entre 30-160 millones de años. El estudio indica que las edades de las estrellas en estas características de marea están sincronizadas entre sí, y que estos sistemas fueron producidos por interacciones recientes de marea entre M81, M82 y NGC 3077.
La distribución de estrellas RGB muestra que los halos estelares extendidos de las tres galaxias principales se superponen entre sí, y que las regiones externas de M82 y NGC 3077 están muy perturbadas. Esto es probablemente una consecuencia del reciente encuentro gravitatorio.
El equipo también descubrió que las estrellas RGB en el halo externo de M82 tienen colores significativamente más azules, lo que demuestra que son más pobres en metales que las de M81, los halos NGC 3077 y el halo interno de M82. Las galaxias satélite, KDG 61,BK5N e IKN no pueden verse en los mapas de estrellas jóvenes, pero aparecen como densidades excesivas de poblaciones antiguas. Esto implica que no son producto de la interacción reciente entre M81, M82 y NGC 3077.
El equipo científico para este estudio está formado por astrónomos del Observatorio Astronómico de Shanghai, el Observatorio Astronómico Nacional de Japón, la Universidad de Hiroshima, la Universidad de Edimburgo y la Universidad de Cambridge.
El miembro del equipo, Dr. Sakurako Okamoto, comentó sobre este programa: "Nuestra vista panorámica profunda del grupo M81 demuestra que la complejidad que se sabe que está presente en el hidrógeno neutro HI es igual en el componente estelar de bajo brillo superficial. Junto conEn el estudio de Arqueología Galáctica basado en el estudio de campo amplio HSC del Programa Estratégico de Subaru, esperamos establecer la presencia y la naturaleza de las galaxias satelitales, y determinar la estructura a gran escala y el contenido estelar de los halos de las galaxias espirales en general ".
Los miembros del equipo agradecen a todo el personal del Telescopio Subaru y al equipo HSC. Reconocen la importancia de Maunakea dentro de la comunidad indígena hawaiana.
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Materiales proporcionado por Institutos Nacionales de Ciencias Naturales . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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