В края на краищата галактиките с полярен пръстен не са ли толкова редки?

Възможна галактика с полярен пръстен NGC 4632. Изображението показва газов пръстен, въртящ се перпендикулярно на главния спирален диск на галактиката. Кредит на изображението: Jayann English (U. of Manitoba), Nathan Degg (Queens U.) и WALLABY Survey, CSIRO/ASKAP, NAOJ/Subaru Telescope

Изследователите на Куин ръководят откриването на две потенциални галактики с полярен пръстен.

Група международни астрономи, включително изследователи от Queen’s University, са идентифицирали две възможни полярни галактики, според резултатите, публикувани на 13 септември в списанието Месечни известия на Кралското астрономическо дружество.

Изследователите на Queen Nathan Deeg и Christine Speakens (физика, инженерна физика и астрономия) ръководиха анализа на данните, получени с помощта на телескоп, притежаван и управляван от Queen’s University. CSIROАвстралийска национална научна агенция. Разглеждане на карти на небето на водороден газ в повече от 600 галактики като част от радиотелескопа ASKAP на CSIRO Уолаби сканиранеТе идентифицираха две възможни галактики с полярен пръстен, тип галактика, която показва пръстен от звезди и газ, перпендикулярен на главния спирален диск.

„Галактики с полярен пръстен са едни от най-очарователните галактики във Вселената. Тези резултати предполагат, че между 1 и 3 процента от близките галактики може да съдържат газообразни полярни пръстени, много по-висок процент от предполагаемия от оптичните телескопи.“

— Д-р Нейтън Дийг, изследовател, Катедра по физика, инженерна физика и астрономия, Queen’s University, Канада, и водещ автор на изследването

Исторически контекст и последици

Въпреки че това не е първият път, когато астрономите наблюдават галактики с полярен пръстен, това е първият път, когато те са наблюдавани с помощта на телескопа ASKAP, разположен в Inyarrimanha Ilgari Bundara, радиоастрономическата обсерватория Murchison на CSIRO в района Wajarri Yamaji в Западна Австралия.

Тези нови открития само в газа предполагат, че галактиките с полярен пръстен може да са по-често срещани, отколкото се смяташе досега.

„Тези резултати са наистина забележителен пример за огромната стойност на картографирането на небето по-дълбоко и по-широко, отколкото е било правено преди. Това е случайност в най-добрия му вид: открихме неща, които определено не очаквахме да открием.“

— Д-р Christine Speakens, професор (назначен от Кралския военен колеж), катедра по физика, инженерна физика и астрономия, Queen’s University, Канада

Разберете как се развиват галактиките

По-нататъшното изследване на структурите на полярните пръстени може да ни помогне да разберем по-добре как се развиват галактиките. Например, една от основните хипотези за обяснение на произхода на полярните пръстени е сливането на по-голяма галактика, поглъщаща по-малка галактика. Ако галактиките с полярен пръстен са по-чести, отколкото се смяташе досега, това може да означава, че подобни сливания са по-чести.

В бъдеще галактиките с полярен пръстен също могат да се използват за задълбочаване на нашето разбиране за Вселената, с потенциални приложения в изследването на тъмната материя. Полярните пръстени могат да се използват за изследване на формата на тъмната материя на галактиката домакин, което може да доведе до нови улики за мистериозните свойства на неуловимата материя.

„Тези нови наблюдения от ASKAP, които разкриват удивителни пръстеновидни структури около привидно нормални спирални галактики, предполагат, че натрупването на газ чрез взаимодействия с богати на газ придружаващи галактики е много по-често, отколкото смятахме преди. Wallaby ще бъде чудесен ресурс за откриване на повече Тези системи в бъдещето.

— Професор Лестър Стейвли-Смит, съглавен изследовател и временен главен изпълнителен директор на WALLABY. Повторете

Визуализация на галактики с полярен пръстен

Jayanne English, член на изследователския екип на WALLABY и експерт по създаване на астрономически изображения в Университета на Манитоба, разработи първите изображения на тези галактики с газови полярни пръстени, използвайки комбинация от оптични и радио данни от различни телескопи. Първо, оптични и инфрачервени данни от телескопа Subaru в Хавай предоставиха изображение на спиралния диск на галактиката. След това газовият пръстен беше добавен въз основа на данни, получени от проучването WALLABY, международен проект, който използва радиотелескопа ASKAP на CSIRO за откриване на излъчването на атомен водород от около половин милион галактики.

„Нашият радиотелескоп ASKAP доставя поток от данни и ние сме готови за това. Използвайки ASKAP, WALLABY ще предостави повече от 200 000 богати на водород галактики, включително много необичайни обекти като полярните пръстени, които могат да се използват за изследване на формата и разпространение на ореоли от тъмна материя.

— Д-р Барбел Корибалски, Старши главен научен сътрудник, CSIRO

Създаването на това и други астрономически изображения е сложно, защото включва информация, която очите ни не могат да уловят. В този конкретен случай компонентът на студения водороден газ, невидим за човешкото око, може да се види в радио „светлина“, използвайки ASKAP на CSIRO. Финият нюанс на този пръстен представлява орбиталните движения на газа, с лилави нюанси в долната част, проследяващи газа, който се движи към зрителя, докато горната част се отдалечава. Излъчванията от пръстена бяха отделени от радиоизлъчванията от галактическия диск с помощта на инструменти за виртуална реалност, в сътрудничество с професор Том Гарет (Университет на Кейптаун, Южна Африка).

„Развълнуван съм да работя с толкова разнообразен и съвместен екип. Успяхме да работим с данни, които показват точна мрежа от скоростни канали, които са еквивалентни на радиостанциите на вашия стар радиоприемник. Богатството на скоростта данни означаваше, че мога да присвоя няколко цвята на този композит, за да предам движението, което се случва вътре в полярния пръстен, е фино. Танцът и дизайнът на газа са красиви и движението на газа ни дава някои указания за това как галактиките се развиват с течение на времето.

— д-р. Джаян Инглиш, Катедра по физика и астрономия, Университет на Манитоба

Повече от 25 глобални сътрудници от Канада, Австралия, Южна Африка, Еквадор, Буркина Фасо, Германия, Китай и други работиха заедно, за да анализират данните от първото публикуване на публични данни от проучването WALLABY, което доведе до новопубликувания документ.

Следващата стъпка на екипа е да потвърди откриването на галактики с полярен пръстен чрез допълнителни наблюдения с помощта на различни телескопи, включително радиотелескопа MeerKAT в Южна Африка.

„Един от най-вълнуващите резултати от голямо проучване като проучването WALLABY, което ще сканира по-голямата част от южното небе, за да направи най-голямото преброяване на неутрален атомен водород досега, е откритието на неочакваното – тези необичайни галактики с красиви пръстени от газ са абсолютно перфектни примери за това.“

— Асистент професор Барбара Катинела, съглавен изследовател на WALLABY и съавтор на това проучване. ICRAR, Университет на Западна Австралия

Справка: „Експериментално проучване WALLABY: възможни галактики с полярен пръстен NGC 4632 и NGC 6156“ от N Deg, R Palleske, K Spekkens, J Wang, T Jarrett, J English, X Lin, J Yeung, JR Mold, B Catinella, H Dénes , A Elagali, B -Q For, P Kamphuis, BS Koribalski, K Lee-Waddell, C Murugeshan, S Oh, J Rhee, P Serra, T Westmeier, OI Wong, K Bekki, A Bosma, C Carignan, BW Holwerda и Н. Ю, 13 септември 2023 г., Месечни известия на Кралското астрономическо дружество.
doi: 10.1093/manras/stad2312