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Déterrer les Galaxies Ultra-Diffuses : Un Regard de Plus Près

Des recherches mettent en lumière le lien entre les galaxies ultra-diffuses et les plus grandes galaxies.

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Cet article parle d'un type de galaxie connu sous le nom de [Galaxies Ultra-Diffuses](/fr/keywords/galaxies-ultra-diffuses--kkgd82q) (UDGs), qui sont censées être associées à des galaxies plus grandes comme la Voie lactée. En étudiant ces UDGs, les chercheurs veulent comprendre comment différentes galaxies se forment et évoluent.

C'est quoi les Galaxies Ultra-Diffuses ?

Les galaxies ultra-diffuses sont uniques parce qu'elles ont une luminosité très faible et sont souvent ignorées dans les études sur les galaxies. Malgré leur grande taille, elles ont une apparence sombre, ce qui les rend difficiles à détecter. Cette étude se concentre sur les UDGs qui sont des satellites autour de galaxies plus grandes, en particulier celles similaires à la Voie lactée, qu'on appelle des Analogues de la Voie Lactée.

Le Focus de l'Étude

Le principal objectif de cette étude est d'explorer la relation entre les UDGs et les analogues de la Voie lactée. Les chercheurs veulent comprendre comment ces galaxies sont distribuées et combien il y en a autour de ces plus grandes galaxies. Ces infos peuvent aider à percer les mystères de la formation des galaxies et le rôle des UDGs dans l'écosystème galactique plus large.

Pourquoi Étudier les UDGs ?

Comprendre les UDGs est important parce qu'elles pourraient suivre des processus de formation différents par rapport aux autres types de galaxies. Observer comment elles se rapportent aux galaxies plus grandes pourrait donner des pistes sur l'histoire et l'évolution des galaxies dans l'ensemble.

Méthodes de Recherche

Les scientifiques ont utilisé une combinaison d'imagerie et de mesures de décalage vers le rouge pour identifier et étudier les UDGs. L'imagerie permet de repérer les UDGs potentielles selon leur apparence, tandis que les mesures de décalage vers le rouge aident à confirmer si ces galaxies sont vraiment associées aux analogues de la Voie lactée.

Deux Approches : Photométrique et Spectroscopique

  1. Approche Photométrique : Cette méthode utilise des images pour trouver des Galaxies satellites potentielles près de galaxies parentes plus grandes. Elle se base sur des comptages de galaxies excédentaires dans le coin.

  2. Approche Spectroscopique : Cette méthode mesure la distance des galaxies candidates en capturant leurs spectres lumineux. Elle fournit des infos plus précises mais est aussi plus chronophage et coûteuse.

Défis dans l'Étude

Un des principaux défis pour étudier les UDGs est qu'elles partagent leur région avec pas mal d'autres galaxies. Donc, il est crucial de collecter beaucoup de données pour différencier les UDGs des galaxies non-satellites.

Un autre souci vient du fait que les UDGs ont souvent une faible luminosité de surface, laissant beaucoup de candidats potentiels non détectés dans les études précédentes. Les chercheurs utilisent maintenant des données plus complètes pour traiter ce problème.

Découvertes Actuelles

L'étude a donné plusieurs résultats sur la distribution et les caractéristiques des UDGs entourant les analogues de la Voie lactée :

Modèles de Distribution

Les UDGs autour des analogues de la Voie lactée montrent un modèle de distribution similaire aux galaxies satellites plus classiques, ce qui indique que leurs processus de formation ne sont peut-être pas très différents.

Nombre d'UDGs

En moyenne, chaque analogues de la Voie lactée se trouve héberger moins d'une UDG satellite dans la zone observée, qui est dans une plage de 20 à 250 kiloparsecs. Ça suggère une certaine constance dans le nombre d'UDGs associées à ces galaxies plus grandes.

Couleur et Composition

Fait intéressant, un bon nombre des UDGs identifiées dans l'étude sont rouges, ce qui signifie qu'elles n'ont pas formé de nouvelles étoiles récemment. Ça contraste avec les UDGs bleues, qui tendent à avoir une formation d'étoiles en cours. La majorité des UDGs, environ 80%, sont classées comme rouges.

Implications de l'Étude

Les résultats suggèrent que les UDGs sont liées au processus général de formation des galaxies, plutôt qu'à un mécanisme de formation séparé ou inhabituel. Elles semblent faire partie de la même population que les galaxies satellites typiques, renforçant l'idée que les UDGs devraient être incluses dans des discussions plus larges sur les populations de galaxies.

UDGs en Contexte

Pour mettre les UDGs en contexte, les chercheurs ont comparé leur luminosité et leur masse avec d'autres galaxies voisines. Ils ont trouvé que les UDGs constituent environ 10% de la population totale de satellites autour des analogues de la Voie lactée. Cependant, vu leurs propriétés uniques, elles peuvent représenter une fraction encore plus grande de la population de satellites quand on prend en compte les différences de masse.

Le Rôle de l'Environnement

L'étude met aussi en lumière le rôle que joue l'environnement d'une galaxie dans le façonnage de ses caractéristiques. La concentration des UDGs rouges autour des analogues de la Voie lactée suggère que des facteurs environnementaux pourraient influencer leur évolution.

Directions de Recherche Futures

Les futures études devraient se concentrer sur la collecte de plus de données pour mieux comprendre comment les petites galaxies comme les UDGs sont influencées par leur environnement. Les chercheurs sont également motivés à explorer les effets potentiels des galaxies en fusion et des interactions sur la formation des UDGs.

Résumé

En conclusion, cette recherche contribue à une meilleure compréhension des galaxies ultra-diffuses et de leur relation avec les galaxies plus grandes. L'étude montre que les UDGs sont une partie importante de la population galactique et suggère qu'elles partagent des processus de formation communs avec d'autres galaxies satellites. À mesure que la recherche continue, on s'attend à ce que d'autres idées émergent sur l'évolution de ces objets fascinants et leur rôle dans l'univers.

Conclusion

Explorer les UDGs et leur connexion aux analogues de la Voie lactée est essentiel pour une compréhension complète de la formation des galaxies. Les efforts continus dans ce domaine de recherche clarifieront non seulement la nature des UDGs mais contribueront aussi au champ plus large de l'astrophysique, aidant à assembler le puzzle complexe de l'évolution des galaxies au fil du temps.

Source originale

Titre: Systematically Measuring Ultra-Diffuse Galaxies (SMUDGes). IV. Ultra-Diffuse Satellites of Milky Way Analogs

Résumé: To better understand the formation of large, low surface brightness galaxies, we measure the correlation function between ultra-diffuse galaxy (UDG) candidates and Milky Way analogs (MWAs). We find that (1) the projected radial distribution of UDG satellites (projected surface density $\propto r^{-0.84\pm0.06}$) is consistent with that of normal satellite galaxies, (2) the number of UDG satellites per MWA ($S_{\rm UDG}$) is $\sim 0.5\pm0.1$ over projected radii from 20 to 250 kpc and $-17< M_r < -13.5$, (3) $S_{\rm UDG}$ is consistent with a linear extrapolation of the relationship between the number of UDGs per halo vs. halo mass obtained over galaxy group and cluster scales, (4) red UDG satellites dominate the population of UDG satellites ($\sim80$%), (5) over the range of satellite magnitudes studied, UDG satellites comprise $\sim$ 10% of the satellite galaxy population of MWAs, (6) a significant fraction of these ($\sim$13%) have estimated total masses $>$ 10$^{10.9}$ M$_\odot$ or, equivalently, at least half the halo mass of the LMC, and populate a large fraction ($\sim$ 18%) of the expected subhalos down to these masses. All of these results suggest a close association between the overall low mass galaxy population and UDGs, which we interpret as favoring models where UDG formation principally occurs within the general context of low mass galaxy formation over models invoking more exotic physical processes specifically invoked to form UDGs.

Auteurs: Hina Goto, Dennis Zaritsky, Ananthan Karunakaran, Richard Donnerstein, David J. Sand

Dernière mise à jour: 2023-03-01 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2303.00774

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2303.00774

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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