Un'immagine di una galassia ellittica nana satellite della galassia a spirale NGC 7331, una galassia simile alla compagna della Via Lattea, la grande galassia di Andromeda M31. Questa immagine mostra la stessa esposizione, ma con crescente enfasi su caratteristiche molto deboli. Questo studio rivela per la prima volta che questa galassia è 50, 000 anni luce di diametro (la metà della Via Lattea), e potrebbe essere in procinto di dissolversi nell'alone di NGC 7331 mentre le sue stelle vengono spogliate dalle maree gravitazionali. Se un'estremità di questa galassia fosse posta al centro della Via Lattea, l'altra estremità raggiungerebbe quasi il bordo del disco della nostra Galassia, ben oltre la posizione del Sole. Credito:R. Michael Rich, UCLA
Gli astronomi hanno completato la più grande indagine fino ad oggi dei deboli sobborghi delle galassie vicine, testare con successo un sistema a basso costo per esplorare questi sistemi stellari locali. R. Michael Rich dell'Università della California, Los Angeles ha guidato un team internazionale che ha svolto un sondaggio per la collaborazione di Haloes and Environments of Near Galaxies (HERON), pubblicato in un articolo in Avvisi mensili della Royal Astronomical Society . Il team ha scoperto che i diametri della periferia galattica, gli aloni, sembrano essere correlati alla luminosità e al tipo di galassia.
Le regioni esterne delle galassie contengono stelle antiche espulse in collisioni con altre galassie, così come le stelle che furono tra le prime a formarsi nella storia della galassia. Comprendere queste regioni aiuta a tracciare le strutture invisibili della materia oscura intrecciate con le stelle e il gas visibili che costituiscono il componente più ovvio di una galassia.
Per il sondaggio il team ha utilizzato un telescopio dedicato relativamente piccolo da 28 pollici (0,7 m) situato vicino a Frazier Park, California; Nello studio sono state osservate 119 galassie, un set di dati più ampio rispetto a qualsiasi precedente indagine di questo tipo. Le immagini sono state acquisite utilizzando un chip CCD (simile a quello che si trova nelle fotocamere digitali), con ogni pixel sul chip che copre un'area di cielo più ampia rispetto a un sistema simile in telescopi più grandi. Il risultato è stato che in un'ora di esposizione, il telescopio rivela i deboli gusci e i pennacchi espulsi nelle collisioni di galassie con la stessa chiarezza di un'esposizione di lunghezza comparabile sul telescopio Canada France Hawaii di 3,6 m, o un tempo di esposizione totale di 21 ore utilizzando un telescopio amatoriale convenzionale. Anche il costo totale del sistema del telescopio è economico:circa 150 dollari, 000 (£ 121, 000) o meno del 10% del costo di progetti concorrenti simili.
"Siamo rimasti sorpresi di quanto potente potesse essere un telescopio di dimensioni così modeste", disse Ricco. "ci saranno molti pesci interessanti da catturare in questa particolare baia dell'oceano cosmico, offrendo una potenziale durata di studi con telescopi molto grandi", Ha aggiunto.
Noah Brosch, un astronomo dell'Università di Tel Aviv e membro del team, sta conducendo altri due studi sui dischi di galassie e sui gruppi di galassie, utilizzando un identico telescopio da 28 pollici che fa parte della collaborazione HERON, al Wise Observatory dell'Università di Tel Aviv, vicino a Mitzpe Ramon, Israele. Brosch dice:"La bassa luminosità superficiale dell'Universo nasconde molte sorprese tra le galassie, piccoli gruppi di galassie, e grappoli giganti; ci aspettiamo che i nostri due telescopi facciano molte scoperte".
Questa galassia è distante 35 milioni di anni luce; la coda di materiale ha un'estensione di gran lunga superiore al diametro completo della Via Lattea. Questa immagine e le due seguenti hanno quattro pannelli che avanzano in senso orario nell'illustrare le caratteristiche della galassia più deboli. Mentre la coda è nota da decenni, le parti più deboli del disco rivelano stelle espulse circa 100, 000 anni luce dalla collisione che probabilmente ha prodotto la coda, risultando nella strana struttura simile a "osso di cane". Se fosse visibile all'occhio, l'intera estensione di questa galassia sarebbe maggiore di quella della luna piena. Il sistema della Galassia e della coda è parecchie volte più grande della nostra Via Lattea. Credito:R. Michael Rich, UCLA
Il codice sviluppato da Aleksandr Mosenkov dell'Accademia delle scienze russa ha permesso al team di misurare con precisione l'estensione delle galassie. Il team ha scoperto che il diametro dell'alone di una galassia è correlato alla luminosità di una galassia; quelle galassie più luminose della Via Lattea (la galassia in cui viviamo) mostrano gli aloni più grandi, alcuni superano i 600, 000 anni luce di diametro, significativamente più grande della Via Lattea e dei suoi satelliti. Gli aloni più grandi si trovano a tutto tondo, galassie rosse note come galassie ellittiche giganti (un buon esempio è Messier 87, situato nell'ammasso della Vergine) che pesano fino a 1 milione di milioni di Soli, ma aloni giganti si possono trovare anche in galassie come la Via Lattea che hanno un disco.
Questi molto deboli, stelle lontane possono tracciare l'estensione della materia oscura associata a queste galassie, una possibilità che il team intende esplorare in futuro. Il team aveva cercato una connessione tra le prove di una collisione galattica e la quantità di formazione stellare osservata in una galassia, ma non si vede:vecchio, le galassie rosse e morte hanno la stessa probabilità di avere collisioni visibili quanto una galassia a disco con un'esplosione giovanile di formazione stellare; Invece, le collisioni si sono verificate principalmente in qualsiasi galassia più luminosa della Via Lattea. "In precedenza uno studio come questo avrebbe esaminato una manciata di galassie; un campione di queste dimensioni non ha precedenti", disse Mosenkov.
Il tesoro di immagini è pubblicato sul giornale, e mostra deboli estensioni precedentemente sconosciute e deboli galassie compagne. Tra le sorprese c'è una galassia nana di diametro 50, 000 anni luce, orbitante intorno alla galassia a spirale NGC 7331. NGC 4762, una galassia a disco rosso nell'ammasso di galassie della Vergine è vista di taglio, e presenta deboli proiezioni che cambiano completamente a bassi livelli di luminosità superficiale, apparendo come una scarpa. NGC 3628 sembra inizialmente assomigliare alla Via Lattea ai margini, ma le immagini del sondaggio mostrano che il suo disco piatto è una piccola parte di un sistema che sembra un osso di cane collegato a un lungo streamer. Le osservazioni suggeriscono che le collisioni di galassie sono onnipresenti, e può espellere stelle a centinaia di migliaia di anni luce dalla loro galassia di origine.
Il team inserirà tutte le sue immagini scientifiche nell'archivio della comunità scientifica a infrarossi della NASA/IPAC, comprese nuove osservazioni di galassie aggiuntive non discusse nel documento. In totale, si prevede che i dati di oltre 150 galassie saranno disponibili per chiunque nel mondo.
Il telescopio da 0,7 m utilizzato da Rich è stato progettato da James Riffle di Aguila, Arizona per la società Astro Works, ma non è più in produzione. Il sistema è nuovo in quanto la fotocamera è posizionata al fuoco "principale", davanti allo specchio primario.
