אסטרונומים הראו לראשונה כי אפילו לגלקסיות הקטנות ביותר ביקום יש מבנים מורכבים המצביעים על היסטוריה מורכבת. באמצעות טלסקופ סובארו, צוות של אסטרונומים מהמצפה האסטרונומי הלאומי של יפן, מכון הפיזיקה בליטא, אוניברסיטת דורהאם, מצפה הכוכבים בפריס, אוניברסיטת קיוטו, מצפה כוכבים אסטרונומי ואוניברסיטת טוקיו גילו הילה מורחבת של כוכבים עם חתך חד בגלקסיה הלא-סדירה הגמדית ליאו A, חבר בקבוצת הגלקסיות המקומית הכוללת את שביל החלב. הגילוי מאתגר את התרחישים הנוכחיים של היווצרות הגלקסיה בכך שהוא מראה שבמקום להיות משמרים של אבני בניין בתוליות, שמשולבים ליצירת גלקסיות גדולות יותר, לגלקסיות גמורות לא סדירות יש היסטוריה של בנייה.
הבנת היווצרות הגלקסיה והתפתחותה במדדי זמן הדומים לגיל היקום היא אחד האתגרים הגדולים ביותר של האסטרונומיה. בתרחישים של הקוסמולוגיה הסטנדרטית (הערה 1), גלקסיות בנויות באמצעות מיזוג היררכי: תנודות צפיפות קדומות קטנות בהתפלגות החומר החלק ביקום המוקדם גדלות ומתאגדות ליצירת מבנים גדולים יותר כמו שביל החלב. סוג הגלקסיות הרבות ביותר ביקום - גלקסיות לא סדירות ננסיות (הערה 2) - אמורות לשמור על תכונותיה ללא שינוי במשך מיליארדי שנים ולייצג אבני בניין קדומות קדומות. זו אחת הסיבות לכך שהאסטרונומים חקרו לאחרונה גלקסיות לא סדירות ננסיות עם עניין רב.
הצוות בראשות הפרופסורים נובו ארימוטו (מצפה כוכבים אסטרונומי לאומי של יפן) ולדאס וונסביצ'יוס (המכון לפיזיקה, ליטא) חקר את ליאו א '- גלקסיה ננסית מבודדת ועשירה ביותר בגז, עם 0.01% בלבד ממסת שביל החלב ו אלמנטים כימיים בשבריר נמוך המיוצרים על ידי דורות קודמים של כוכבים. מאפיינים אלה מצביעים על כך שגלקסיה זו התפתחה ללא אינטראקציה משמעותית עם גלקסיות אחרות. על פי ההערכה שלגלקסיה זו מבנה די פשוט, בניגוד לגלקסיות דיסק גדולות כמו שביל החלב. עם זאת, יש לשנות השקפה זו בגלל הדמיה עמוקה של האזורים החיצוניים של גלקסיה זו באמצעות טלסקופ סובארו.
לפני תצפיות אלה, ליאו א 'כבר היה ידוע כבעל גודל זוויתי גדול (7 ′ x 5 ′; הערה 3) וטלסקופ סובארו מצויד במצלמת ה- Prime Focus שלו (Suprime-Cam) היה מכשיר אידיאלי לחקר הכוכבים בכיכר גבולותיה החיצוניים של הגלקסיה (איור 1). חשיפה יחידה עם Suprime-Cam מכסה שדה ראיה של 34 ′ x 27 ′ (גודל פיקסל 0 ".2 x 0" .2) ברגישות גבוהה. הצוות רכש תמונות אופטיות של הגלקסיה הלא סדירה של הגמד ליאו A עם שלושה מסנני פס רחבים בנובמבר 2001. כדי להתחקות אחר כל היקף הכוכבים הישנים בליאו A, הצוות העסיק כוכבי ענף ענק אדום (RGB) המתפתחים נמוכים -כוכבים העשירים עם בהירות גבוהה מאוד וצפויים לייצג היטב את המבנים המורחבים של הגלקסיות. הם חקרו באליפסה של ציר חצי-עיקרי a = 12 ′ המכסה את הגלקסיה במלואה וגילו 1394 כוכבי RGB המופצים בצורה סימטרית וחלקה בתוך שדה זה.
איור 2 מציג את הפרופיל הרדיאלי של צפיפות מספר השטח של כוכבי הענק האדומים. הצוות מצא מבנה דיסק גדול יותר באופן משמעותי (עם ציר חצי עיקרי של 5.5 ") ממה שהיה ידוע בעבר (3.5"). יתרה מזאת, התצפיות העמוקות אפשרו גילוי של מרכיב כוכבי חדש בגלקסיות גמורות לא סדירות, שהצוות מכנה "הילה"? (5.5′-7.5 ′), שיש לו שיפוע פחות תלול בצפיפות המספרים של כוכבי RGB. מרכיב ההילה מסתיים ב 8 ′ ממרכז הגלקסיה עם חתך חד בפיזור הכוכבים RGB. קיומו של מבנה הילה כזה בגלקסיות לא מגוונות של גמדים לא אושר לפני תצפיות אלה.
גודלו של ליאו A שנחשף על ידי תצפיות חדשות אלה הוא כפליים מגודלו המקובל בעבר, מה שמרמז כי אפילו ביקום הסמוך אנו רואים גלקסיות רק כ"טיפים של קרחונים "שהם למעשה מורחבים פי כמה פעמים.
ההילה שזה עתה התגלתה עם חתך כוכבים חד ודיסק הגלקסיה הלא-סדירה הגמדית ליאו א 'דומה מאוד למבנה כמו גם לתוכן מהממים והגזים שנמצאים בגלקסיות דיסק גדולות מלאות כמו שביל החלב. המבנה המסובך של גלקסיות מאסיביות גדולות האמינו כתוצאה מהתמזגות של גלקסיות פחות מאסיביות כמו גלויות לא סדירות. עם זאת, מחקר זה מגלה בבירור כי לגלקסיה הלא-סדירה הגמרית ליאו A כבר יש רכיבי דיסק והילה, ומציעה היסטוריות הצטברות מורכבות אפילו לגלקסיות בעלות מסה נמוכה מאוד כמו ליאו A, אשר אמורות להיווצר ישירות מתנודות הצפיפות הקדומות ב היקום המוקדם (הערה 1), ומאתגר את ההבנה העכשווית של התפתחות הגלקסיה. הפרופסורים נ 'ארימוטו וו. וונסביצ'יוס מאמינים שליאו א' הוא אבן רוזטה? (הערה 4) להבנת תהליך היווצרות הגלקסיה והתפתחותה.
המאמר המדעי בנושא מחקר זה התקבל לפרסום בכתב העת Astrophysical Journal Letters ב- 20 באוגוסט 2004 (כרך 611, מספר 2, L93).
המקור המקורי: מהדורת חדשות סובארו
