Große Galaxien, ältere Sterne

Galaxy Cluster Abell 3266. Bildnachweis: NOAO Zum Vergrößern anklicken
Eine umfassende Untersuchung von mehr als 4.000 elliptischen und linsenförmigen Galaxien in 93 nahe gelegenen Galaxienhaufen hat einen merkwürdigen Fall von galaktischem "Downsizing" ergeben.

Entgegen den Erwartungen bestehen die größten und hellsten Galaxien der Volkszählung fast ausschließlich aus sehr alten Sternen, wobei sich ein Großteil ihrer Sternpopulationen bereits vor 13 Milliarden Jahren gebildet hat. In diesen Galaxien scheint es in letzter Zeit nur sehr wenig Sternentstehung zu geben, und es gibt auch keine starken Hinweise auf die jüngste Aufnahme kleinerer, jüngerer Galaxien.

Im Gegensatz dazu sind die kleineren, schwächeren Galaxien, die von der NOAO Fundamental Plane Survey untersucht wurden, deutlich jünger – ihre Sterne wurden erst vor vier Milliarden Jahren gebildet, wie neue Ergebnisse des Vermessungsteams zeigen, die am 10. September 2005 in Astrophysical veröffentlicht werden sollen Tagebuch.

Diese Ergebnisse basieren auf einer Stichprobe, die mehr als fünfmal größer ist als frühere Bemühungen. Die Ergebnisse der Umfrage stehen in scharfem Kontrast zu herkömmlichen konventionellen Modellen der Galaxienbildung und -entwicklung, bei denen große elliptische Galaxien im nahe gelegenen Universum durch Verschlucken kleinerer Galaxien mit jungen Sternen gebildet wurden. Diese Theorie sagt voraus, dass die Sterne in den größten elliptischen Galaxien im Durchschnitt nicht älter sein sollten als die in den kleinsten.

"Diese Probe untersucht die größten und reichsten Galaxienhaufen im nahe gelegenen Universum in einer Entfernung von etwa einer Milliarde Lichtjahren von der Erde." sagt Jenica Nelan, Hauptautorin der Studie. Unsere Analyse zeigt, dass es in diesen roten Galaxien einen klaren Zusammenhang zwischen Masse und Alter gibt, was bedeutet, dass sich die Sterne in den größten und ältesten Galaxien, die wir untersucht haben, früh in der Geschichte des Universums gebildet haben. Im Durchschnitt haben die kleineren Galaxien ein Zehntel der Masse der größeren und sind nur etwa halb so alt wie sie.

? Der Begriff? Downsizing? bedeutet im Wesentlichen, dass als das Universum jung war, die Sternentstehungsaktivität in großen Galaxien auftrat, aber als das Universum älter wurde, die? Aktion? in den größeren Galaxien gestoppt, auch wenn es in kleineren Galaxien weiterging? sagt Michael Hudson von der University of Waterloo, Ontario, Kanada, Hauptforscher für die NOAO Fundamental Plane Survey.

Die neue Studie basiert auf Tausenden von Spektren, die das Fundamental Plane Survey-Team über Dutzende von Nächten am WIYN-3,5-Meter-Teleskop am Kitt Peak National Observatory südwestlich von Tucson, AZ, und am 4-Meter-Blanco der National Science Foundation erhalten hat Teleskop am Interamerikanischen Observatorium Cerro Tololo, östlich von La Serena, Chile. Mit einigen sorgfältigen Arbeiten können diese Spektren das Durchschnittsalter der Sterne einer Galaxie aufzeigen.

"Obwohl wir diese Galaxien nicht wie in der Vergangenheit direkt sehen können, sind ihre Sterne eine Art" Fossilienbestand ". das kann verwendet werden, um ihre Geschichten aufzudecken? Hudson erklärt. "Es scheint, dass die älteren Galaxien viel weniger ein" Schmelztiegel "sind. als gedacht worden war und dass ihre Sternentstehungsaktivität irgendwie ausgeschaltet war, während sie zusammengesetzt wurden.

Die Evolutionsgeschichte von elliptischen Galaxien und linsenförmigen Galaxien (die eine zentrale Ausbuchtung und eine Scheibe haben, aber keine Hinweise auf Spiralarme) ist nicht gut verstanden. Ihre Farben scheinen "röter" zu sein. als typische Spiralgalaxien. Die größten Ellipsentrainer sind die rotesten von allen, aber bis zu dieser Arbeit war nicht klar, ob diese Eigenschaft in erster Linie auf ein höheres Alter zurückzuführen ist, wie die Umfrage ergab, oder auf einen höheren Anteil schwerer chemischer Elemente (Metallizitätsgehalt).

"Diese sogenannten roten Galaxien enthalten den größten Teil der Sternmasse im nahe gelegenen Universum, aber wir wissen wenig über ihre Entstehung und Entwicklung." sagt Co-Autor Russell Smith von der University of Waterloo. Es wurde angenommen, dass alle roten Galaxien aus Sternen bestehen, die sich sehr früh gebildet haben und jetzt ziemlich alt sind. Unsere Ergebnisse zeigen, dass dies zwar für die großen Galaxien gilt, die kleineren jedoch vor relativ kurzer Zeit in der Geschichte des Universums ihre Sterne gebildet haben. Wir gehen davon aus, dass neue Vermessungen, wenn sie tiefer und damit weiter in die Vergangenheit blicken, weniger schwache rote Galaxien sehen sollten.

Ein Bild des Galaxienhaufens Abell 3266, das von Mitgliedern des Vermessungsteams am Gemini South-Teleskop im Rahmen ihrer Nacharbeiten aufgenommen wurde, ist oben verfügbar.

Die Hauptautorin Jenica Nelan hat diese Arbeit abgeschlossen, als sie am Dartmouth College promovierte. Sie ist jetzt Astronomin an der Yale University.

Zu den Mitautoren dieses Papiers gehören Hudson und Smith von der University of Waterloo; Gary Wegner vom Dartmouth College; John R. Lucey, Stephen A. W. Moore und Stephen J. Quinney von der University of Durham sowie Nicholas B. Suntzeff vom Cerro Tololo Inter-American Observatory der NOAO.

Die Fundamental Plane Survey ist eines von 18 Projekten, die im Rahmen des NOAO Survey Program langfristigen Zugang zu Beobachtungsnächten am Teleskop des National Optical Astronomy Observatory (NOAO) gewähren.

Weitere Informationen finden Sie hier:
www.noao.edu/gateway/surveys/programs.html und astro.uwaterloo.ca/~mjhudson/nfp

Ursprüngliche Quelle: NOAO-Pressemitteilung

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