Mithilfe des Gaia-Weltraumobservatoriums der ESA haben Astronomen die kugelförmige Zwerggalaxie Fornax erforscht. Sie entdeckten, dass diese Galaxie einen ausgedehnten stellaren Halo hat, der sich über mehr als 17.000 Lichtjahre erstreckt. Das Ergebnis wurde in einem am 3. März im Pre-Print-Repository von arXiv veröffentlichten Artikel detailliert beschrieben.
Fornax wurde 1938 entdeckt und ist die zweithellste kugelförmige Zwerggalaxie (dSph) im Halo der Milchstraße. Die Galaxie ist etwa 460.000 Lichtjahre von der Erde entfernt und enthält sechs Kugelhaufen.
Kürzlich hat ein Team von Astronomen unter der Leitung von Yanbin Yang vom Pariser Observatorium in Frankreich die Sternstruktur von Fornax auf einem relativ großen Gebiet (400 Quadratgrad) untersucht. Möglich wurde dies durch die homogene Datenqualität der Gaia-Satelliten und die vollständige Abdeckung der Eigenbewegungsmessungen. Das Hauptziel ihrer Studie war es, das Ausmaß der Sternpopulation des Roten Riesenzweigs (RGB) dieser Galaxie zu erforschen.
„In diesem Artikel stellen wir eine Fallstudie zu Fornax mit Gaia EDR3 vor [Early Data Release 3] veröffentlicht im Dezember 2020. Dank seiner homogenen Abdeckung und Datenqualität können wir die Daten in einem sehr großen Gebiet erkunden. Sowohl die Abdeckung als auch die Kalibrierungen über ein großes Feld sind Schwierigkeiten für bodengestützte und mosaikartige Beobachtungen auf dSphs“, erklärten die Forscher.
Die Studie identifizierte einen Bruch im Dichteprofil von Fornax, was eine signifikante Komponente in dieser Galaxie enthüllte, die aufgrund ihrer nahezu symmetrischen Morphologie einem stellaren Halo ähnelt. Sie erstreckt sich über 17.600 Lichtjahre und ihre Masse wird auf etwa 10 Prozent der Masse der Galaxie geschätzt. Die Daten deuten auch darauf hin, dass sich die Fornax-Galaxie noch weiter ausdehnen könnte.
Die Astronomen vermuten, dass der entdeckte ausgedehnte stellare Halo auf die jüngste Ausdehnung der Sterne in Fornax zurückzuführen sein könnte. Um diese Hypothese zu bestätigen, ist jedoch eine detaillierte numerische Modellierung erforderlich. Sie fügten hinzu, dass ein solches Szenario davon ausgeht, dass der Halo der Milchstraße mit diffusem und ionisiertem Gas gefüllt ist, das als zirkumgalaktisches Medium (CGM) bekannt ist.
Die Forscher stellten fest, dass ihre Entdeckung Auswirkungen auf unser Verständnis anderer sphäroidischer Zwerggalaxien der Milchstraße haben könnte. Sie schlagen vor, solche Unterbrechungen in den Dichteprofilen dieser dSphs zu untersuchen.
„Bei Fornax wird berichtet, dass fast alle dSphs, außer Leo II, einen solchen Bruch in ihren Dichteprofilen aufweisen. Wenn diese zweite Komponente von Fornax als Ergebnis expandierender Sterne erklärt werden kann, wie steht es dann mit den anderen dSphs?“ schrieben die Autoren der Zeitung.
Sie fügten hinzu, dass sich weitere Studien darauf konzentrieren sollten, die Morphologien der Komponenten zu identifizieren, die für den Bruch in ihrem Dichteprofil verantwortlich sind, und ob sie mit Gezeitenablösung oder alternativ mit Gezeitenschock vereinbar sind. Dies könnte in Zukunft mit interner Kinematik über Eigenbewegungen von Gaia verifiziert werden.
Yanbin Yang et al., Ein erweiterter stellarer Halo, der mit Gaia EDR3 im sphäroidischen Fornax-Zwerg entdeckt wurde. arXiv:2203.01953v1 [astro-ph.GA], arxiv.org/abs/2203.01953
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