Разве галактики с полярными кольцами не так уж и редки?

Возможная галактика с полярным кольцом NGC 4632. На изображении показано газовое кольцо, вращающееся перпендикулярно главному спиральному диску галактики. Изображение предоставлено: Джаянн Инглиш (Университет Манитобы), Натан Дегг (Университет Квинса) и WALLABY Survey, CSIRO/ASKAP, NAOJ/Subaru Telescope

Исследователи Queen возглавляют открытие двух потенциальных галактик с полярными кольцами.

Согласно результатам, опубликованным 13 сентября в журнале, группа международных астрономов, в том числе исследователи из Королевского университета, определила две возможные полярные галактики. Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества.

Исследователи Королевы Натан Диг и Кристин Спикенс (физика, инженерная физика и астрономия) провели анализ данных, полученных с помощью телескопа, принадлежащего и управляемого Королевским университетом. КСИРОАвстралийское национальное научное агентство. Изучение карт неба газообразного водорода в более чем 600 галактиках с помощью радиотелескопа ASKAP CSIRO. Сканирование валлабиОни идентифицировали две возможные галактики с полярными кольцами — тип галактики, которая имеет кольцо из звезд и газа, перпендикулярное ее главному спиральному диску.

«Галактики с полярными кольцами — одни из самых интересных галактик во Вселенной. Эти результаты показывают, что от 1 до 3 процентов близлежащих галактик могут содержать газообразные полярные кольца, что гораздо выше, чем предполагают оптические телескопы».

— Доктор Натан Диг, научный сотрудник факультета физики, инженерной физики и астрономии Королевского университета, Канада, и ведущий автор исследования

Исторический контекст и последствия

Хотя это не первый раз, когда астрономы наблюдают галактики с полярными кольцами, это первый раз, когда они наблюдаются с помощью телескопа ASKAP, расположенного в Иньярриманха Илгари Бундара, радиоастрономической обсерватории Мерчисона CSIRO в округе Ваджарри Ямаджи в Западной Австралии.

Эти новые открытия только в газе позволяют предположить, что галактики с полярными кольцами могут быть более распространены, чем считалось ранее.

«Эти результаты являются поистине замечательным примером огромной ценности картографии неба глубже и шире, чем это делалось раньше. Это счастливая случайность в лучшем виде: мы нашли то, чего определенно не ожидали найти».

— Д-р Кристин Спикенс, профессор (назначен Королевским военным колледжем), факультет физики, инженерной физики и астрономии, Королевский университет, Канада

Поймите, как развиваются галактики

Дальнейшие исследования структуры полярных колец могут помочь нам лучше понять, как развиваются галактики. Например, одна из основных гипотез, объясняющих происхождение полярных колец, — это слияние более крупной галактики с поглощением меньшей галактики. Если галактики с полярными кольцами встречаются чаще, чем считалось ранее, это может означать, что такие слияния происходят более часто.

В будущем галактики с полярными кольцами также могут быть использованы для углубления нашего понимания Вселенной и потенциального применения в исследованиях темной материи. Полярные кольца можно использовать для исследования формы темной материи родительской галактики, что может привести к новым подсказкам о загадочных свойствах неуловимой материи.

«Эти новые наблюдения ASKAP, которые обнаруживают поразительные кольцевые структуры вокруг, казалось бы, нормальных спиральных галактик, позволяют предположить, что аккреция газа в результате взаимодействия с богатыми газом галактиками-компаньонами встречается гораздо чаще, чем мы думали ранее. Валлаби станет отличным ресурсом для обнаружения большего количества газовых галактик». Эти системы в будущем.

— Профессор Лестер Стейвли-Смит, соруководитель исследователя и временный генеральный директор WALLABY. Повторить

Визуализация галактик с полярными кольцами

Джаянн Инглиш, член исследовательской группы WALLABY, а также эксперт по созданию астрономических изображений в Университете Манитобы, разработала первые изображения этих газообразных полярных кольцевых галактик, используя комбинацию оптических и радиоданных, полученных с разных телескопов. Во-первых, оптические и инфракрасные данные телескопа Субару на Гавайях предоставили изображение спирального диска галактики. Затем газовое кольцо было добавлено на основе данных, полученных в ходе исследования WALLABY, международного проекта, который использует радиотелескоп ASKAP CSIRO для обнаружения излучения атомарного водорода примерно от полумиллиона галактик.

«Наш радиотелескоп ASKAP доставляет поток данных, и мы готовы к этому. С ASKAP полный WALLABY предоставит более 200 000 богатых водородом галактик, включая множество необычных объектов, таких как полярные кольца, которые можно использовать для исследования. исследовать форму и распределение ореолов темной материи».

— Доктор Барбель Корибальски, Старший главный научный сотрудник, CSIRO

Создание этого и других астрономических изображений сложно, поскольку оно включает в себя информацию, которую наши глаза не могут уловить. В этом конкретном случае холодный газообразный компонент водорода, невидимый для человеческого глаза, можно увидеть в «радиосвете» с помощью ASKAP CSIRO. Тонкий оттенок этого кольца отражает орбитальные движения газа: фиолетовые оттенки внизу отражают движение газа к зрителю, когда верх удаляется. Излучения кольца были отделены от радиоизлучений галактического диска с помощью инструментов виртуальной реальности в сотрудничестве с профессором Томом Гарреттом (Университет Кейптауна, Южная Африка).

«Я очень рад работать с такой разнообразной и сплоченной командой. Мы смогли работать с данными, которые показали точную сеть каналов скорости, которые являются эквивалентом радиостанций на вашем старом радиоприемнике. Богатство скорости данные означали, что я мог бы назначить этому композиту несколько цветов, чтобы передать движение, которое происходит внутри полярного кольца. Танец и дизайн газа прекрасны, и движение газа дает нам некоторые подсказки о том, как галактики развиваются с течением времени.

— Доктор.. Джаянн Инглиш, факультет физики и астрономии, Университет Манитобы

Более 25 международных сотрудников из Канады, Австралии, Южной Африки, Эквадора, Буркина-Фасо, Германии, Китая и других стран работали вместе над анализом данных первого публичного выпуска данных опроса WALLABY, в результате чего была опубликована новая статья.

Следующим шагом команды является подтверждение открытия галактик с полярными кольцами посредством дополнительных наблюдений с использованием различных телескопов, включая радиотелескоп MeerKAT в Южной Африке.

«Одним из самых захватывающих результатов такого большого исследования, как WALLABY, в ходе которого будет просканирована большая часть южного неба, чтобы провести самую большую за всю историю регистрацию нейтрального атомарного водорода, является открытие неожиданного – этих необычных галактик с красивыми, абсолютно идеальными кольцами. газ является примером этого».

— Доцент Барбара Катинелла, соруководитель исследования WALLABY и соавтор этого исследования. ICRAR, Университет Западной Австралии

Ссылка: «Экспериментальный обзор WALLABY: возможные галактики с полярными кольцами NGC 4632 и NGC 6156», Н. Дег, Р. Паллеске, К. Спеккенс, Дж. Ван, Т. Джарретт, Дж. Инглиш, К. Лин, Дж. Йенг, Дж. Р. Молд, Б. Катинелла, Х. Денес , А. Элагали, B-Q Фор, П. Камфуис, Б.С. Корибальски, К. Ли-Уодделл, С. Муругешан, С. О, Дж. Ри, П. Серра, Т. Вестмайер, О. И. Вонг, К. Бекки, А. Босма, С. Кариньян, Б. В. Холверда и Н. Ю, 13 сентября 2023 г., Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества.
doi: 10.1093/manras/stad2312