La Galaxie Hérisson Isolée : Un Cas Unique
La galaxie Hérisson donne des infos sur l'évolution des galaxies et l'arrêt de la formation des étoiles.
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Table des matières
Hérisson est une petite galaxie tranquille située loin des autres galaxies. Elle a été découverte à environ 2,4 millions de parsecs, ce qui en fait l'une des Galaxies naines les plus isolées connues. La plupart des petites galaxies naines forment activement des étoiles, mais Hérisson est différente. Elle a une population d'étoiles anciennes et ne montre aucun signe de formation d'étoiles récente. Ça en fait un cas intéressant pour étudier l'évolution des galaxies.
Découverte d'Hérisson
Hérisson a été trouvée en examinant des données d'anciennes études de galaxies tout en cherchant des galaxies naines autour d'une autre galaxie appelée NGC 5068. Au début, on pensait que c'était un satellite de NGC 5068, mais des études ultérieures ont montré qu'elle était en fait beaucoup plus lointaine et isolée. La distance jusqu'à Hérisson a été déterminée en utilisant une technique qui observe la brillance des étoiles, en regardant spécifiquement comment cette brillance change. Cette méthode utilise des données de deux sources, permettant des mesures plus précises.
Hérisson est loin de son groupe de galaxies le plus proche, Centaurus A, qui se trouve à environ 1,7 million de parsecs. Il n'y a pas d'autres galaxies voisines dans un million de parsecs, ce qui fait d'Hérisson l'une des galaxies naines les plus isolées de son genre. Sa couleur rouge en optique et sa forme de type précoce suggèrent qu'elle est composée d'étoiles plus anciennes et qu'elle a cessé de former de nouvelles étoiles.
Caractéristiques d'Hérisson
Comparée à d'autres galaxies similaires dans son voisinage, Hérisson est plus petite que ce à quoi on s'attendait pour sa brillance, mais elle s'inscrit bien dans les tendances attendues en taille et en masse. Il est possible qu'Hérisson ait à l'origine fait partie du groupe Centaurus A avant d'être éjectée dans le champ. Alternativement, elle aurait pu être affectée par des facteurs comme la pression du Gaz environnant ou des événements internes comme des explosions de supernova.
Pour en savoir plus sur Hérisson, d'autres observations sont nécessaires pour reconstituer son histoire et comprendre pourquoi elle a arrêté de former des étoiles.
Importance des galaxies naines isolées
Les galaxies naines comme Hérisson jouent un rôle clé dans la compréhension de divers processus astronomiques. Leur petite taille les rend sensibles aux changements dans leur environnement, comme l'influence des galaxies voisines ou des événements cosmiques comme la réionisation, qui a probablement eu un impact sur la formation des galaxies dans l'univers primitif.
La plupart des galaxies naines satellites autour de la Voie lactée sont actuellement tranquilles, sauf quelques-unes comme les nuages de Magellan. Parmi les galaxies naines isolées, celles qui sont tranquilles sont assez rares. Malgré leur rareté, plusieurs ont été trouvées, la plupart résidant aux abords de groupes de galaxies plus grands ou loin de toute galaxie massive.
Les raisons de la tranquillité de ces nains isolés sont encore débattues. Une théorie suggère qu'ils sont entrés sous l'influence gravitationnelle d'un groupe plus grand, ont eu une rencontre rapprochée, puis ont été repoussés. En conséquence, ils peuvent arrêter de former de nouvelles étoiles.
Les galaxies naines de champ peuvent également subir un arrêt de la formation d'étoiles en étant dépouillées de gaz en voyageant à travers l'environnement cosmique. De plus, le retour d'information de leurs propres étoiles pourrait perturber la formation d'étoiles en cours, tandis que les effets de la réionisation pourraient également jouer un rôle significatif.
Observation d'Hérisson
Pour recueillir plus d'informations sur Hérisson, des astronomes ont effectué des observations de suivi en utilisant des télescopes avancés. En utilisant des caméras spécialisées, ils ont capturé des images détaillées de la galaxie dans des longueurs d'onde spécifiques. Les images montraient des instances de brillance des étoiles, permettant aux chercheurs de mieux comprendre sa structure et sa distance.
Le processus a impliqué des ajustements pour la poussière de la Voie lactée qui pourrait obscurcir les observations, assurant une collecte de données précise. Les images capturées ont révélé qu'Hérisson est composée d'étoiles individuelles, ce qui a aidé à clarifier ses caractéristiques.
Malgré les observations complètes, les chercheurs n'ont pas découvert d'activité de formation d'étoiles récente dans Hérisson. L'absence d'une telle activité suggère que la galaxie a été tranquille pendant une période prolongée. Les experts ont utilisé des données pour calculer diverses propriétés structurelles d'Hérisson, ce qui a indiqué sa taille, sa brillance et d'autres caractéristiques significatives.
Mesures de distance
Une estimation précise de la distance est cruciale pour comprendre les propriétés physiques d'une galaxie. Les astronomes ont utilisé la technique de fluctuation de brillance surfacique pour mesurer la distance d'Hérisson en utilisant les données collectées. Cette méthode observe les variations de la brillance des étoiles, déterminant leur distance en fonction de ces fluctuations.
En analysant les images et le bruit présent dans celles-ci, les chercheurs ont pu calculer efficacement la distance à Hérisson. Ils ont trouvé une congruence entre les mesures de distance à travers différents ensembles de données, indiquant la fiabilité de leurs découvertes.
Environnement d'Hérisson
Évaluer l'environnement d'Hérisson est essentiel pour comprendre son isolement. Des études montrent qu'elle se trouve dans une région de faible densité sans galaxies massives à proximité. Le groupe de galaxies le plus proche est le groupe Centaurus A, situé à plus d'un million de parsecs.
L'isolement d'Hérisson signifie qu'elle a probablement évolué différemment des galaxies naines faisant partie de groupes plus grands. Les galaxies voisines qui ont été étudiées montrent comment Hérisson s'inscrit dans la structure cosmique plus large. En cartographiant son environnement, les chercheurs peuvent mieux comprendre comment des facteurs comme la distance et la densité locale influencent l'évolution des galaxies.
Caractéristiques physiques
Le rayon effectif et la brillance absolue d'Hérisson ont été mesurés pour donner un aperçu de sa nature physique. La galaxie semble plus petite que beaucoup d'autres avec une brillance similaire, mais ses mesures s'alignent avec les tendances attendues. Les chercheurs ont également estimé la masse d'Hérisson et l'ont comparée avec d'autres galaxies naines isolées.
Les résultats suggèrent qu'Hérisson s'inscrit dans le cadre de connaissances existantes concernant les tailles et la luminosité des galaxies. Bien qu'elle occupe une zone plus petite que prévu, elle se conforme aux tendances générales observées dans d'autres recherches.
Population stellaire
L'étude de la population d'étoiles d'Hérisson indique qu'il s'agit d'une galaxie ancienne. L'absence d'émissions de lumière ultraviolet confirme qu'il n'y a pas eu de formation significative de nouvelles étoiles au cours des derniers milliards d'années. La couleur et la forme générale de la galaxie suggèrent une population d'étoiles plus anciennes, caractéristiques des galaxies tranquilles de type précoce.
Pour évaluer davantage les caractéristiques de la population d'étoiles, les astronomes ont utilisé des modèles simulant différents âges et compositions chimiques des étoiles. Bien que les couleurs intégrées indiquent une population plus ancienne, l'absence de données complètes empêche une analyse plus approfondie des populations d'âge intermédiaire qui peuvent également exister.
Recherche de gaz
Les chercheurs ont cherché à détecter tout gaz neutre associé à Hérisson, car la présence de gaz peut souvent indiquer un potentiel de formation d'étoiles. Cependant, aucun gaz significatif n'a été trouvé dans les études existantes, suggérant qu'Hérisson manque du matériel nécessaire pour reconstituer sa formation d'étoiles.
Bien que cela soulève des questions sur la capacité de la galaxie à former de nouvelles étoiles, il est possible que le gaz ait été perdu en raison de divers processus. Les études futures pourraient fournir plus d'informations sur le contenu en gaz d'Hérisson et donner un aperçu de son état actuel et de son évolution.
Discussion
Hérisson est un exemple parfait de galaxie naine isolée. Sa distance des galaxies voisines et l'absence de formation d'étoiles mettent en évidence un chemin évolutif unique. Comprendre comment de telles galaxies arrêtent de former des étoiles malgré leur isolement reste un défi.
Un scénario possible est qu'Hérisson soit une galaxie de splashback du groupe Centaurus A. Des simulations suggèrent que de nombreuses galaxies naines trouvées à des distances similaires à Hérisson ont pu avoir des interactions passées avec des galaxies et des groupes plus grands, affectant leurs histoires de formation d'étoiles.
Les galaxies naines de champ comme Hérisson peuvent également connaître un arrêt de la formation d'étoiles à cause de processus environnementaux. Comprendre les mécanismes responsables de cela est vital pour assembler comment les galaxies évoluent dans différents contextes.
Les recherches en cours sur la formation et l'évolution des galaxies naines isolées soulignent les complexités de l'astronomie. De futures explorations, incluant des observations plus profondes et des simulations, seront nécessaires pour comprendre les processus affectant des galaxies comme Hérisson. L'étude des galaxies lointaines continuera à éclairer la nature complexe de l'évolution cosmique.
En analysant les données provenant de diverses observations et simulations, les astronomes visent à affiner leurs connaissances sur la formation des galaxies. À mesure que la technologie et les méthodes s'améliorent, la quête pour découvrir les secrets des galaxies naines donnera de nouvelles perspectives, contribuant à une compréhension plus riche de notre univers.
Titre: Hedgehog: An Isolated Quiescent Dwarf Galaxy at 2.4 Mpc
Résumé: It is well known that almost all isolated dwarf galaxies are actively forming stars. We report the discovery of Hedgehog, an isolated quiescent dwarf galaxy at a distance of $2.41\pm0.14$ Mpc with a stellar mass of $M_\star \approx 10^{5.8}\, M_\odot$. The distance is measured using surface brightness fluctuations with both Legacy Surveys and deep Magellan/IMACS imaging data. Hedgehog is 1.7 Mpc from the nearest galaxy group, Centaurus A, and has no neighboring galaxies within 1 Mpc, making it one of the most isolated quiescent dwarfs at this stellar mass. It has a red optical color, early-type morphology, and shows no UV emission. This indicates that Hedgehog has an old stellar population and is quiescent in star formation. Compared with other quiescent dwarfs in the Local Group and Local Volume, Hedgehog appears smaller in size for its luminosity but is consistent with the mass--size relations. Hedgehog might be a backsplash galaxy from the Centaurus A group, but it could also have been quenched in the field by ram pressure stripping in the cosmic web, reionization, or internal processes such as supernova and stellar feedback. Future observations are needed to fully unveil its formation, history, and quenching mechanisms.
Auteurs: Jiaxuan Li, Jenny E. Greene, Scott G. Carlsten, Shany Danieli
Dernière mise à jour: 2024-05-31 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2406.00101
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2406.00101
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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Liens de référence
- https://www.tug.org/applications/hyperref/manual.html#x1-40003
- https://galex.stsci.edu/GR6/?page=tilelist&survey=ais&showall=Y
- https://astrojacobli.github.io/research/Hedgehog/
- https://www.sdss3.org/dr8/algorithms/sdssUBVRITransform.php
- https://www.cadc-ccda.hia-iha.nrc-cnrc.gc.ca/en/community/nearby/
- https://avapolzin.github.io/projects/quench_list/
- https://www.numpy.org
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- https://github.com/kbarbary/sfdmap