В этой работе идентифицированы две наиболее бедные металлами галактики. На левой, средней и правой панелях отображаются наблюдаемые изображения, модели и остатки обнаруженных объектов в устаревших съемках изображений DESI соответственно. Фото: arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2312.00300
Анализируя ранние данные Спектроскопического инструмента темной энергии (DESI), международная группа астрономов идентифицировала 95 новых галактик с чрезвычайно низким содержанием металлов и низким красным смещением. Открытие подробно описано в статье, опубликованной 1 декабря на сервере препринтов arXiv.
Галактики с чрезвычайно низким содержанием металлов (XMPG) — это галактики с металличностью ниже 0,1 солнечной металличности. Учитывая, что эти галактики химически неразвиты, они могут служить прекрасными лабораториями для исследования теорий химической эволюции галактик и изучения физических процессов на ранних стадиях их эволюции.
Хотя предполагается, что XMPG довольно распространены при высоком красном смещении, их трудно наблюдать из-за их низкой массы. Поэтому астрономы заинтересованы в наблюдениях локальных XMPG на низком красном смещении, поскольку они воспринимаются как возможные аналоги первобытных молодых галактик с высоким красным смещением этого типа с точки зрения массы и металличности.
Теперь группа астрономов под руководством Ху Цзоу из Университета Китайской академии наук в Пекине, Китай, получила большую выборку XMPG на основе ранних данных DESI.
«Эта работа сосредоточена на анализе ранних данных DESI, включая Early Data Release (EDR; DESI Collaboration et al. 2023b), обнаружении XMPG и изучении их связи между массой и металличностью», — пишут исследователи в статье.
В целом, команда сначала выбрала 1623 звездообразующих галактики с обнаружением значительных линий эмиссии кислорода. Из этой выборки они идентифицировали 223 галактики с крайне низким содержанием металлов с красным смещением ниже 1,0. Наконец, они подтвердили, что 95 из них являются настоящими XMPG, а 128 галактик остаются кандидатами на XMPG.
Большинство XMPG, о которых сообщалось в исследовании, были обнаружены с низким красным смещением ниже 0,3 и оказались карликовыми галактиками — со звездными массами, не превышающими 1 миллиард солнечных масс. Самая бедная металлами галактика в выборке, получившая обозначение DESIJ150535.89+314639.4, имеет содержание кислорода на уровне всего лишь 1/34 от солнечной, имеет звездную массу около 15 миллионов солнечных масс, а ее звездная масса составляет около 15 миллионов солнечных масс. Скорость образования была рассчитана как 0,22 солнечной массы в год.
Астрономы отметили, что предварительное исследование изображений двух наиболее бедных металлами галактик, обнаруженных из их выборки, выявило две разные морфологии. Это предполагает различную эволюцию и физическое происхождение; однако для подтверждения этой гипотезы необходимы дальнейшие исследования.
Подводя итоги, авторы статьи подчеркнули, что обнаруженные ими галактики с крайне низким содержанием металлов, возможно, являются аналогами галактик с низким красным смещением, достигающими 6,0 или даже выше. Следовательно, они могли бы стать отличными объектами для исследования Вселенной на ранних стадиях ее эволюции.
