Astronomi so prvič pokazali, da imajo tudi najmanjše galaksije v vesolju zapletene strukture, ki kažejo na zapleteno zgodovino. S pomočjo teleskopa Subaru je skupina astronomov z Japonskega nacionalnega astronomskega observatorija, Inštituta za fiziko v Litvi, Univerze v Durhamu, Pariškega observatorija, Kjotske univerze, Astronomskega observatorija Gunma in Tokijske univerze odkrila razširjen halo zvezde z ostrim odsekom v pritlikavi nepravilni galaksiji Leo A, član Lokalne skupine galaksij, ki vključuje Mlečno pot. Odkritje izziva trenutne scenarije nastanka galaksij, saj kaže, da imajo pritlikave nepravilne galaksije, namesto da bi jih lahko ohranili neokrnjeni gradniki, ki so združeni, da bi tvorili večje galaksije, svojo zgodovino nastajanja.
Razumevanje nastajanja in evolucije galaksij v časovnih merilih, primerljivih starosti vesolja, je eden največjih izzivov astronomije. V scenarijih standardne kozmologije (opomba 1) so galaksije zgrajene s hierarhičnim spajanjem: majhna nihanja prvotne gostote v gladki porazdelitvi snovi v zgodnjem vesolju rastejo in se združujejo v večje strukture, kot je Mlečna pot. Najštevilčnejše vrste galaksij v vesolju - pritlikave nepravilne galaksije (opomba 2) - naj bi ohranile svoje lastnosti nespremenjene v več milijard letih in predstavljajo neokrnjene prvinske gradnike. To je en razlog, zakaj astronomi v zadnjem času z velikim zanimanjem preučujejo pritlikave nepravilne galaksije.
Skupina, ki sta jo vodila profesorja Nobuo Arimoto (Nacionalni astronomski observatorij Japonske) in Vladas Vansevičius (Inštitut za fiziko, Litva), je preučevala Leo A - izolirano in izjemno plinsko bogato pritlikavo nepravilno galaksijo z le 0,01% mase Mlečne poti in kemični elementi z majhno frakcijo, ki so jih proizvajale prejšnje generacije zvezd. Te značilnosti kažejo, da se je ta galaksija razvijala brez pomembnih interakcij z drugimi galaksijami. Verjame se, da ima ta galaksija precej preprosto strukturo, v nasprotju z velikimi diskovnimi galaksijami, kot je Mlečna pot. Vendar je treba ta pogled spremeniti zaradi globokega slikanja zunanjih območij te galaksije s teleskopom Subaru.
Pred temi opažanji je bil Leo A že znan, da ima veliko kotno velikost (7 'x 5'; Opomba 3), Subaru Teleskop pa je opremil s svojo prvo kamero za fokusiranje (Suprime-Cam) idealen instrument za preučevanje zvezd na zunanje meje galaksije (slika 1). Enkratna osvetlitev s programom Suprime-Cam pokriva vidno polje 34 'x 27' (velikost pik 0 ".2 x 0" .2) z visoko občutljivostjo. Skupina je novembra 2001 dobila tri optične slike pritlikave nepravilne galaksije Leo A s tremi širokopasovnimi filtri. Da bi izsledili celoten obseg starih zvezd v Leu A, je ekipa zaposlila zvezde rdečih orjaških vej (RGB), ki se razvijajo nizko -masove zvezde z zelo visoko svetilnostjo in naj bi predstavljale razširjene strukture galaksij. Raziskali so znotraj elipse pol-glavne osi a = 12 ′, ki v celoti pokriva galaksijo, in odkrili 1394 RGB zvezde, razporejene simetrično in gladko znotraj tega polja.
Slika 2 prikazuje radialni profil gostote površinske številke rdečih velikanskih zvezd. Skupina je našla bistveno večjo diskovno strukturo (s pol-glavno osjo 5,5 ′) kot doslej znano (3,5 ′). Poleg tega so globoka opazovanja omogočila odkritje nove zvezdne komponente v pritlikavih nepravilnih galaksijah, ki jih ekipa imenuje? Halo? (5,5′-7,5 ′), ki ima manj strm naklon gostote števil RGB zvezd. Halo komponenta se konča na 8 ′ od središča galaksije z ostrim presekom v zvezdah RGB. Obstoj take halo strukture v pritlikavih nepravilnih galaksijah je bil pred temi opazovanji nepotrjeno.
Velikost Leva A, ki jo razkrivajo ta nova opažanja, je dvakrat večja od njegove prej sprejete velikosti, kar kaže na to, da tudi v bližnjem vesolju vidimo galaksije le kot "nasvete ledenih dežel", ki so dejansko nekajkrat bolj razširjene.
Na novo odkrito halo z ostrim zvezdnim odsekom in diskom pritlikave nepravilne galaksije Leo A zelo spominja na strukturo, pa tudi na zvezdno in plinasto vsebino, ki jo najdemo v velikih polnih diskovnih galaksijah, kot je Mlečna pot. Verjame se, da je zapletena zgradba velikih masivnih galaksij posledica združevanja manj masivnih galaksij, kot so pritlikave nepravilne. Vendar pa ta študija jasno razkriva, da pritlikava nepravilna galaksija Leo A že ima diskovne in halo komponente, ter predlaga zapletene zgodovine kopičenja za celo zelo nizke množične galaksije, kot je Leo A, ki naj bi se oblikovale neposredno iz nihanj prvotne gostote v zgodnje vesolje (opomba 1) in izziva sodobno razumevanje evolucije galaksij. Profesorja N. Arimoto in V. Vansevicius menita, da je Leo A kamen Rosetta? (Opomba 4) za razumevanje procesa nastajanja in razvoja galaksij.
Znanstveni članek o tej raziskavi je bil sprejet za objavo 20. avgusta 2004, Astrophysical Journal Letters (letnik 611, številka 2, L93).
Izvirni vir: Subaru News Release
