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# Physique# Astrophysique des galaxies

Galaxies Quasiment Sombres : Nouvelles Perspectives sur le Cosmos

Explorer quatre galaxies presque sombres uniques et leur formation.

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Aperçus de la galaxieAperçus de la galaxiepresque noirefaibles et leur formation d'étoiles.Nouvelles découvertes sur les galaxies
Table des matières

Certain galaxies sont super difficiles à voir. On les appelle les galaxies "Presque-Sombres" parce qu'elles contiennent beaucoup de gaz mais pas assez de lumière visible. Cet article se penche sur quatre de ces galaxies découvertes lors du relevé ALFALFA, qui étudie en détail les galaxies riches en gaz.

Qu'est-ce que les Galaxies Presque-Sombres ?

Les galaxies Presque-Sombres sont uniques car elles renferment plein de gaz mais émettent très peu ou pas de lumière visible. Ça les rend difficiles à détecter dans les relevés habituels qui cherchent des galaxies brillantes. Elles ont été identifiées grâce à des relevés radio spéciaux qui détectent le gaz Hydrogène.

L'hydrogène est crucial car c'est l'ingrédient principal pour la formation d'étoiles, donc ces galaxies pourraient encore être en train de créer des étoiles. Dans cette étude, on se concentre sur quatre galaxies Presque-Sombres spécifiques : AGC 123216, AGC 219369, AGC 229398 et AGC 333576.

Contexte sur les Galaxies Naines Tidal

Les naines tidal sont de petites galaxies formées à partir de gaz arraché de plus grandes galaxies lors d'interactions. Quand deux galaxies s'approchent, leur gravité peut étirer et tirer du matériel l'une de l'autre. Ça peut mener à la formation de nouvelles petites galaxies à partir du gaz expulsé.

Les galaxies naines tidal présentent souvent certaines caractéristiques. Elles sont généralement très riches en gaz et ont peu de Matière noire. Elles peuvent aussi avoir une couleur bleue à cause de la formation active d'étoiles. Cependant, en vieillissant, elles peuvent perdre leur couleur bleue et devenir plus difficiles à voir.

Caractéristiques des Quatre Galaxies

AGC 123216

AGC 123216 est notée comme étant assez intéressante. Elle est entourée d'une grande quantité de gaz hydrogène mais a une lumière visible très faible. Cette galaxie montre des caractéristiques typiques des naines tidal et a des galaxies voisines qui ont peut-être contribué à sa formation. Les relations entre AGC 123216 et ses voisines pourraient donner des indices sur sa formation.

AGC 219369

AGC 219369 est une autre galaxie Presque-Sombre avec moins de lumière visible. On pense qu'elle est proche d'une galaxie perturbée appelée NGC 3510. Cette galaxie pourrait avoir influencé AGC 219369, mais elle semble être dominée par la matière noire, ce qui réduit les chances qu'elle soit une naine tidal.

AGC 229398

AGC 229398 est la galaxie la plus lointaine de cette étude. Elle est massive et a deux galaxies parentes possibles. Bien qu'elle ait des caractéristiques d'une naine tidal, la distance entre AGC 229398 et ses parents potentiels est beaucoup plus grande que ce qu’on voit habituellement lors de la formation de naines tidal.

AGC 333576

AGC 333576 semble avoir un lien plus clair avec une galaxie voisine appelée NGC 7775. Il y a des signes visibles que ces deux galaxies ont interagi dans le passé. Le gaz HI autour de NGC 7775 montre des déformations pointant vers AGC 333576, ce qui soutient l'idée qu'elles sont liées.

Méthodes d'Étude

Identifier ces galaxies implique des observations radio et optiques. Les télescopes radio peuvent détecter le gaz hydrogène, tandis que les télescopes optiques aident à capter toute lumière émise par les galaxies.

L'étude utilise des données du relevé ALFALFA, qui a détecté de nombreuses galaxies et a rassemblé des informations sur leur contenu en gaz. Les données optiques sont collectées à partir de télescopes qui capturent des images en différentes couleurs, ce qui aide à déterminer les caractéristiques de la lumière et à informer les scientifiques sur les étoiles présentes.

Le Lien Entre Gaz et Formation d'Étoiles

Le gaz est essentiel pour la formation d'étoiles. Dans les galaxies Presque-Sombres, la quantité de gaz hydrogène suggère souvent que des étoiles pourraient être en train de se former. Cependant, l'efficacité du gaz se transformant en étoiles varie. Beaucoup de galaxies Presque-Sombres semblent avoir un faible taux de formation d'étoiles, ce qui pourrait être dû à leur forte teneur en gaz qui n'est pas convertie efficacement en étoiles.

Dans de nombreux cas, ces galaxies n'ont pas été observées en détail auparavant. La transition du gaz aux étoiles peut être lente et compliquée par d'autres facteurs, comme la turbulence ou les interactions avec des galaxies voisines.

Comprendre la Matière Noire dans les Galaxies

La matière noire est de la matière qui n'émet pas de lumière, donc elle est difficile à détecter directement. Cependant, on sait qu'elle existe à cause de ses effets gravitationnels sur les galaxies. La quantité de matière noire influe sur la façon dont les galaxies se forment et évoluent.

Dans cette étude, la quantité de matière noire dans chaque galaxie Presque-Sombre est comparée à la quantité de gaz qu'elles possèdent. Une moindre teneur en matière noire pourrait suggérer qu'une galaxie s'est formée par des interactions tidal. L'étude révèle des niveaux différents de teneur en matière noire parmi les quatre galaxies.

Comparaison des Quatre Galaxies

AGC 123216 et ses Propriétés Unuselles

AGC 123216 montre des caractéristiques un peu bizarres. Bien qu'elle soit riche en gaz, elle a une quantité significative de matière noire, ce qui remet en question sa classification en tant que naine tidal. Elle a aussi un rapport HI à masse stellaire anormalement élevé, ce qui en fait une exception parmi ses pairs.

AGC 219369 comme Possible Galaxie Irregulière

La matière noire d'AGC 219369 est remarquable. Sa localisation et ses caractéristiques suggèrent un lien avec NGC 3510, mais elle n'a peut-être pas été formée en tant que naine tidal. La possibilité qu'elle soit simplement une galaxie naine irrégulière à faible luminosité de surface est envisagée, compte tenu de la dominance de la matière noire.

AGC 229398 : Distance et Masse

AGC 229398 se distingue par sa distance significative par rapport aux galaxies parentes potentielles. Bien qu'elle présente des caractéristiques d'une naine tidal, la distance ainsi que les rapports de masse existants impliquent qu'elle n'a peut-être pas été issue des galaxies voisines.

AGC 333576 et son Lien Évident avec NGC 7775

AGC 333576 montre les signes les plus forts d'être une naine tidal. Les déformations observables dans le gaz et les étoiles de NGC 7775 rendent probable que AGC 333576 s'est formée suite à une interaction passée entre les deux. La proximité entre les deux suggère des interactions récentes, ce qui en fait un bon candidat pour être une naine tidal.

Conclusion

Les galaxies Presque-Sombres offrent des aperçus passionnants sur la formation et l'évolution des galaxies. Les quatre galaxies étudiées montrent une gamme de caractéristiques et d'origines potentielles, allant des liens avec des galaxies parentes à des preuves de teneur en matière noire. La recherche souligne la complexité de comprendre comment les galaxies se forment et évoluent au fil du temps, surtout celles qui sont faibles et riches en gaz.

De futures études avec des observations à plus haute résolution pourraient aider à clarifier la dynamique et les caractéristiques de ces galaxies intrigantes. En continuant d'observer ces galaxies Presque-Sombres, on peut mieux comprendre les processus qui animent la formation des galaxies et le rôle du gaz dans la Formation des étoiles.

Source originale

Titre: Catching Tidal Dwarf Galaxies at a Later Evolutionary Stage with ALFALFA

Résumé: We present deep optical imaging and photometry of four objects classified as "Almost-Dark" galaxies in the ALFALFA survey because of their gas-rich nature and extremely faint or missing optical emission in existing catalogs. They have HI masses of $10^7$-$10^9$ $M_{\odot}$ and distances of $\sim$9-100 Mpc. Observations with the WIYN 3.5m telescope and One Degree Imager reveal faint stellar components with central surface brightnesses of $\sim$24-25 $\mathrm{mag}\,\mathrm{arcsec}^{-2}$ in the g-band. We also present the results of HI synthesis observations with the Westerbork Synthesis Radio Telescope. These Almost-Dark galaxies have been identified as possible tidal dwarf galaxies (TDGs) based on their proximity to one or more massive galaxies. We demonstrate that AGC 229398 and AGC 333576 likely have the low dark matter content and large effective radii representative of TDGs. They are located much farther from their progenitors than previously studied TDGs, suggesting they are older and more evolved. AGC 219369 is likely dark matter dominated, while AGC 123216 has a dark matter content that is unusually high for a TDG, but low for a normal dwarf galaxy. We consider possible mechanisms for the formation of the TDG candidates such as a traditional major merger scenario and gas ejection from a high velocity fly-by. Blind HI surveys like ALFALFA enable the detection of gas-rich, optically faint TDGs that can be overlooked in other surveys, thereby providing a more complete census of the low-mass galaxy population and an opportunity to study TDGs at a more advanced stage of their life cycle.

Auteurs: Laurin M. Gray, Katherine L. Rhode, Lukas Leisman, Pavel E. Mancera Piña, John M. Cannon, John J. Salzer, Lexi Gault, Jackson Fuson, Gyula I. G. Józsa, Elizabeth A. K. Adams, Nicholas J. Smith, Martha P. Haynes, Steven Janowiecki, Hannah J. Pagel

Dernière mise à jour: 2023-04-17 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2304.08552

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2304.08552

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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