Uitgebreide stellaire halo gevonden in het Fornax dwergsterrenstelsel
Astronomen hebben met behulp van de Gaia ruimtetelescoop van de ESA het Fornax dwergsterrenstelsel bestudeerd. Ze ontdekten dat dit sterrenstelsel een uitgebreide stellaire halo heeft die meer dan 17.000 lichtjaar omspant. De bevinding werd gedetailleerd beschreven in een paper die op 3 maart 2022 werd gepubliceerd in de pre-print repository van arXiv.
Fornax werd in 1938 gevonden en het is het op een na helderste bolvormige dwergsterrenstelsel (dSph) in de halo van de Melkweg. Het sterrenstelsel bevindt zich op ongeveer 460.000 lichtjaar van de Aarde en het bevat 6 bolvormige sterrenhopen.
Onlangs heeft een team van astronomen onder leiding van Yanbin Yang van de sterrenwacht van Parijs in Frankrijk de stellaire structuur van het Fornax dwergsterrenstelsel onderzocht over een groot gebied (400 vierkante graden). Dit was mogelijk dankzij de homogene gegevenskwaliteit van de Gaia satelliet en de volledige dekking van metingen van eigenbewegingen. Het belangrijkste doel van hun onderzoek was om de omvang van de stellaire populatie van de rode reuzentak van het HR-diagram van dit sterrenstelsel te onderzoeken.
Het onderzoek identificeerde een breuk in het dichtheidsprofiel van het Fornax dwergsterrenstelsel wat een significante component in dit sterrenstelsel aan het licht bracht die, vanwege zijn bijna symmetrische morfologie, leek op een stellaire halo. De structuur strekt zich uit tot 17.600 lichtjaar en de massa wordt geschat op ongeveer 10 procent van de massa van ons sterrenstelsel. De gegevens suggereren ook dat het Fornax dwergsterrenstelsel zich nog verder kan uitstrekken.
De astronomen veronderstellen dat de gedetecteerde uitgebreide stellaire halo het gevolg kan zijn van de recente uitdijing van sterren in het Fornax-stelsel. Gedetailleerde numerieke modellering is echter gewenst om deze hypothese te bevestigen. Ze voegden eraan toe dat een dergelijk scenario ervan uitgaat dat de halo van de Melkweg is gevuld met diffuus en geïoniseerd gas dat bekend staat als het circumgalactische medium (CGM).
De onderzoekers merkten op dat hun ontdekking implicaties kan hebben voor ons begrip van andere bolvormige dwergsterrenstelsels van de Melkweg. Ze stellen voor om dergelijke breuken in de dichtheidsprofielen van deze dSph’s te bestuderen.
Volgens de onderzoekers hebben bijna alle dSph’s, behalve Leo II, zo’n breuk in hun dichtheidsprofiel. Als deze tweede component van Fornax kan worden verklaard als het resultaat van uitdijende sterren hoe zit het dan met de andere dSph’s?, schrijven de auteurs van het artikel.
Ze voegden eraan toe dat verdere studies zich moeten concentreren op het identificeren van de morfologieën van de component die verantwoordelijk is voor de breuk in hun dichtheidsprofiel en of ze consistent zijn met getijdestripping of als alternatief met getijdeschokken. Dit kan in de toekomst door de Gaia satelliet worden geverifieerd aan de hand van interne kinematica via eigenbewegingen.
Artikel: Yanbin Yang et al, An extended stellar halo discovered in the Fornax dwarf spheroidal using Gaia EDR3. arXiv:2203.01953v1 [astro-ph.GA], arxiv.org/abs/2203.01953
Eerste publicatie: 21 maart 2022
Bron: Phys.org
