Winzigen Galaxien zeigen wie ersten Sterne gebildet

Behind the Scenes Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Wenn Sie eine Galaxie vor Ihrem geistigen Auge vorstellen, ist es oft eine Spirale mit herrlichen Struktur – lange, wirbelnden, milchig-weiße Arme aus Sternen und Gas.

Lowell Observatory Astronom Deidre Hunter verbrachte die meisten die letzten 17 Jahren Studium methodisch unbekannte Galaxien, die Sie nicht erwarten würden – kleine, diffuse Galaxien: Zwerg Irregulars — alle lernen, sie können über die Sternentstehung und was es sie und ihre Kollegen über die Geburt der ersten Sterne nach dem Urknall sagen kann.

In ein NSF-finanziertes Projekt namens Kleinigkeiten — für lokale Irregulars, dass Trace Leuchtkraft extreme (kleine) und The HI nahe gelegenen Galaxie Umfrage (Dinge) — Jäger Team ist die Gase in diesen diffusen, rätselhaften Galaxien zu erkennen, die viele Prozesse der Sternentstehung zuordnen.

"Sternentstehung in Zwerge heute ähnlich wie Sternentstehung direkt nach dem Urknall", sagte Jäger. "Sterne bilden aus Wolken aus Gas. Unser Streben ist es, herauszufinden, was die Molekülwolken in diesen unregelmäßigen Galaxien sind, und die Prozesse, die Sterne bilden."

Die kleinen Dinge-Team studiert genau 41 Zwerg-irreguläre Galaxien durch die Linse von zahlreichen Datensätzen. Und die Galaxien sind klein, relativ gesehen. Hat man DDO 75, 1/3500 die Masse der Milchstraße. Ein weiteres, Leo T, war vor kurzem in der lokalen Gruppe von Galaxien, die nächsten Nachbarn, unsere eigene Milchstraße entdeckt.

"Leo T ist Helligkeit vergleichbar mit einem großen Sternhaufen, der enthält mehrere Millionen Sterne; im Gegensatz dazu die Milchstraße enthält etwa 300 Milliarden Sternen"Hunter sagte. "Einige der Galaxien in unserem Probenraum sind nicht wesentlich heller als eine große Sternhaufen."

Der Prozess der Sternentstehung ist sehr ineffizient. Einige 50 bis 90 Prozent des Gases im Sternentstehung Molekülwolken, einschließlich das Gas in den kleinen unregelmäßigen Galaxien bleibt nach Sternen Form.

"Dies erzeugt Nebel", sagte Hunter. "sie sind wie Wegweiser, die sagen,"massereiche Sterne finden Sie hier." In einem allgemeinen Sinn ist es wie Wetter Wolken auf der Erde. "Sie brauchen diese molekularen Wolken dieser Form aus dem allgegenwärtigen atomarem Wasserstoff-Gas Sterne ausgefällt."

Hunter hinzugefügt, dass es wahrscheinlich mehrere Prozesse geht, die Komplexität und zeitintensive Charakter der Studie Kleinigkeiten hinzugefügt. In der Zwerggalaxien gibt es Star-induzierte Sternentstehung. Außerdem gibt es Turbulenzen. "Es nicht nur Dichte, sondern auch die Bewegungen des Gases ist", sagt Jäger.

Die Datensätze, die Jäger und ihre Kollegen verwenden gehören optische Wellenlänge Hunter bereits gesammelten Daten, die und analysiert mit Forschung Teleskopen auf Lowells Anderson Mesa-Anlage in der Nähe von Flagstaff. Aber einige neuen, wichtigen Daten ist im Radio Wellenlängen, und sie kommen von der NSF Very Large Array (VLA) befindet sich westlich von Socorro, New Mexico.

Im Mai 2007 wurde Hunter eingeladen, einen Vortrag bei der VLA. Danach schlug ein Wissenschaftler mit der Möglichkeit, in einem großen Vorschlag, das heißt, einen Vorschlag für eine große Menge an VLA Teleskop Zeit gebracht. Sie und ihr Team waren erfolglos in früheren kleinere Anfragen für die benötigten Stunden, aber dieses Mal war das Team belohnt: ca. 400 Stunden, eine Teilstichprobe von Zwerggalaxien zu studieren, die eine Reihe von Eigenschaften darstellen.

Einer der Mitarbeiter des Jägers, Lowell predoctoral Student Megan Jackson, blickt auf die Bewegungen der Sterne, ihre Geschwindigkeit und ihre Rotation. Fellow Lowell Predoc Hongxin Zhang eng an bestehende ultravioletten und optische Datensätze aus den Galaxien sucht, helfen, definieren Sie ihren Star-Formation-Geschichten.

Zhang wurde mit seinen aktuellen Sets von Infrarot-Daten begrenzt, so dass er auf eine Beobachtung Programm mit einem speziellen Instrument namens Mimir, befestigt das 1,8-Meter-Perkins-Teleskop am Anderson Mesa, auch am Lowell begeben wird. Die Perkins wird betrieben durch eine Partnerschaft mit der Boston University und Mimir ist ein mächtiges, $2,5-Millon Infrarot-Instrument von einem Team unter der Leitung von Dan Clemens von Boston Universität gebaut.

Wie bei der großen Menge an VLA Radio hat viel Daten, gesammelt, sortiert und analysiert werden. Kim Herrmann, Lowell-Observatorium postdoctoral Fellow, ist Teil des Teams Kleinigkeiten und sie reduziert die VLA-Daten.

"Als Kim nach Flagstaff kam, sie nie Radio interferometrischer Daten behandelt hatte,", sagte Hunter. "Aber sie schnell kam zu beschleunigen und hat mittlerweile einen lokalen Experten." Sie hat mehr Kleinigkeiten Daten als jeder andere im Team kalibriert, und sie ist genau die Art von Person, die wir im Team brauchen. Gerade jetzt, wir sind in dieser Grunge-Phase des Projekts; Es ist sehr mühsam. Wenn alles gut geht, und ich bin nicht durch andere Aufgaben abgelenkt, dauert es mir einen Monat pro Galaxie, um die VLA-Daten zu reduzieren."

Die umfangreichen Daten sind, neu zu gestalten Astronomen Verständnis der Sternentstehung bereit. "Der Kern des Problems ist, dass die standard-Modelle für Galaxien für Zwerge nicht funktionieren." Zwerge sollte nicht Sterne überhaupt bilden werden."

Aber in der Tat sind sie. Sterne bilden sie sogar an den äußeren Kanten. Die wenig verstanden Teile der irreguläre Zwerggalaxien sind was Hunter vor allem Intrige.

"Es ist die äußere Datenträger – denn sie sind so extrem," sagte sie. "Das sind solche extremen Umgebungen, dass sie sehr strengen Tests für Sternentstehung sind."

• Kosmische Wolke balanciert, um Geburt massereichen Sterns
• Einige der ersten Galaxien des Universums entdeckt
• Video: Geburt einer Zwerggalaxie

Anmerkung der Redaktion: Diese Forschung wurde unterstützt durch die National Science Foundation (NS), die Bundesagentur für angeklagt Finanzierung von Grundlagenforschung und Ausbildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik. Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von der National Science Foundation. Sehen den Blick hinter die Kulissen-Archiv.