Durch die Analyse früher Daten des Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) hat ein internationales Astronomenteam 95 neue extrem metallarme Galaxien mit niedriger Rotverschiebung identifiziert. Der Befund wird in einem Papier detailliert beschrieben veröffentlicht 1. Dezember auf dem Preprint-Server arXiv.
Extrem metallarme Galaxien (XMPGs) sind solche mit einer Metallizität unter 0,1 der solaren Metallizität. Da diese Galaxien chemisch noch nicht entwickelt sind, können sie als ausgezeichnete Laboratorien für die Untersuchung der chemischen Evolutionstheorien von Galaxien und die Untersuchung der physikalischen Prozesse in den frühen Stadien ihrer Entwicklung dienen.
Obwohl davon ausgegangen wird, dass XMPGs bei hoher Rotverschiebung recht häufig vorkommen, sind sie aufgrund ihrer geringen Masse schwer zu beobachten. Daher sind Astronomen an den Beobachtungen lokaler XMPGs bei niedriger Rotverschiebung interessiert, da sie hinsichtlich Masse und Metallizität als mögliche Analogien urzeitlicher junger Galaxien mit hoher Rotverschiebung dieser Art angesehen werden.
Jetzt hat eine Gruppe von Astronomen unter der Leitung von Hu Zou von der Universität der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Peking, China, eine große Stichprobe von XMPGs auf der Grundlage der frühen Daten von DESI erhalten.
„Diese Arbeit konzentriert sich auf die Analyse früher DESI-Daten, einschließlich der Early Data Release (EDR; DESI Collaboration et al. 2023b), die Erkennung von XMPGs und die Erforschung ihrer Masse-Metallizitätsbeziehung“, schreiben die Forscher in der Arbeit.
Insgesamt wählte das Team zunächst 1.623 Sternentstehungsgalaxien aus, bei denen signifikante Sauerstoffemissionslinien nachgewiesen wurden. Aus dieser Probe identifizierten sie 223 extrem metallarme Galaxien mit Rotverschiebungen unter 1,0. Schließlich bestätigten sie 95 davon als echte XMPGs, während die 128 Galaxien weiterhin XMPG-Kandidaten sind.
Die meisten der in der Studie gemeldeten XMPGs wurden bei einer geringen Rotverschiebung von unter 0,3 gefunden und erwiesen sich als Zwerggalaxien – mit Sternmassen von nicht mehr als 1 Milliarde Sonnenmassen. Die metallärmste Galaxie in der Probe mit der Bezeichnung DESIJ150535.89+314639.4 hat eine Sauerstoffhäufigkeit von nur 1/34 derjenigen der Sonne, eine Sternmasse von etwa 15 Millionen Sonnenmassen und ihre Sternmasse. Die Bildungsrate wurde mit 0,22 Sonnenmassen pro Jahr berechnet.
Die Astronomen stellten fest, dass eine vorläufige bildgebende Untersuchung der beiden metallärmsten Galaxien, die in ihrer Probe entdeckt wurden, zwei unterschiedliche Morphologien ergab. Dies deutet auf eine unterschiedliche Entwicklung und einen unterschiedlichen physikalischen Ursprung hin; Allerdings sind weitere Studien erforderlich, um diese Hypothese zu bestätigen.
Zusammenfassend betonten die Autoren des Papiers, dass die von ihnen entdeckten extrem metallarmen Galaxien möglicherweise niedrigrotverschobene Analoga von Galaxien mit hohen Rotverschiebungen von 6,0 oder mehr sind. Daher könnten sie ausgezeichnete Objekte für die Erforschung des Universums in seinen frühen Entwicklungsstadien sein.
Mehr Informationen:
Hu Zou et al, Eine große Auswahl extrem metallarmer Galaxien bei z<1, identifiziert aus den frühen DESI-Daten, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2312.00300
© 2023 Science X Network