Nieuw zeer zwak dwergsterrenstelsel gevonden

Astronomen van de Universiteit van Arizona en anderen hebben een nieuw zeer zwak dwergsterrenstelsel gevonden. Het nieuwgevonden sterrenstelsel, aangeduid als Tucana B,  is het eerste uitgedoofde en geïsoleerde object van dit type dat in de uiterste buitenwijken van de Lokale Groep is geïdentificeerd. De bevindingen zijn gerapporteerd in een artikel dat op 18 mei 2022 op de arXiv-preprintserver is geplaatst.

het dwergsterrenstelsel Tucana B
Tucana B zoals gezien in de DSEI Legacy Imaging Survey (links) en de Magellan r-band IMACS data (rechts), die meer afzonderlijke sterren laat zien: Credit: Sand et al., 2022.

De zogenaamde ultra-zwakke dwergsterrenstelsels (UFD’s = Ultra Faint Dwarfs) zijn de minst lichtgevende, meest door donkere materie gedomineerde en minst chemisch geëvolueerde sterrenstelsels die we kennen. Daarom worden ze door astronomen gezien als de beste kandidaat-fossielen uit het nog zeer jonge heelal.

Nu heeft een team van astronomen onder leiding van David Sand van de universiteit van Arizona een nieuwe UFD gevonden tijdens een visuele zoektocht naar zwakke metgezellen van dwergsterrenstelsels van het verre bolvormige sterrenstelsel Tucana. Ze gebruikten gegevens van de Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) Legacy Imaging Surveys Data Release 9 en hun interactieve kleurenbeeldviewer.

De onderzoekers gebruikten een aangepast bestand om een gebied af te bakenen met een geprojecteerde straal van 100 kpc ( ± 6.4° op de afstand van Tucana) en ze zochten naar een visuele hogere dichtheid van opgeloste sterren met onderliggend diffuus licht. Dit is indicatief voor een dwergsterrenstelsel aan de rand van de Lokale Groep. Het veld werd geïnspecteerd op verschillende ruimtelijke schalen en contrastniveaus. Tucana B viel op tijdens het zoeken en is gedeeltelijk opgelost in sterren in de Legacy Imaging Survey-viewer.

Volgens het artikel bevindt Tucana B zich ongeveer 6° van de bolvormige Tucana-dwerg en bevindt het zich ongeveer 1,6 miljoen lichtjaar verder gezien langs onze gezichtslijn. De afstand tot Tucana B vanaf de Aarde werd berekend op ongeveer 4,5 miljoen lichtjaar.

Tucana B heeft een straal van ongeveer 260 lichtjaar en een absolute helderheid van magnitude -6,9. Dit maakt het vergelijkbaar met de ultrazwakke satellietstelsels van de Melkweg. Het ultrazwakke dwergsterrenstelsel lijkt te bestaan uit uitsluitend metaalarme sterren.

De astronomen merkten op dat de helderheid van Tucana B en het duidelijke gebrek aan stervorming en ook neutraal gas het uniek maken onder de recente ontdekkingen op deze geschatte afstand. Bovendien kan de extreme isolatie van Tucana B erop wijzen dat zijn stervorming werd uitgedoofd door re-ionisatie of een ander intern mechanisme en niet door interactie met de halo van een groter sterrenstelsel.

Het onderzoeksteam ziet Tucana B als een geweldig doelwit voor toekomstige vervolgwaarnemingen vanuit de ruimte. Die zullen als doel hebben de structuur en de stervormingsgeschiedeis vast te stellen, mogelijk tot aan de oudste hoofdreeksafslag.

In het bijzonder kan Tucana B een definitieve kans bieden om de rol te begrijpen die re-ionisatie speelt bij het uitdoven van de zwakste sterrenstelsels. Aldus de onderzoekers.

Ze voegden eraan toe dat het vinden van meer objecten zoals Tucana B nodig is om de demografie van de populatie ultrazwakke dwergsterrenstelsels beter te begrijpen.

Artikel: D.J. Sand et al, Tucana B: An Isolated and Quenched Ultra-faint Dwarf Galaxy at D=1.4 Mpc.

Eerste publicatie: 29 mei 2022
Bron: phys.org