Februar 25, 2024

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Entdecken Sie eine neue ruhige Galaxie mit geringer Masse

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Die Umgebung um JADES-GS + 53.12365-27.80454 (rote Raute), zentriert um das leichte Zentrum der Struktur (in der Mitte zwischen der größten Galaxie und dem größten Paar). Bildnachweis: Sandles et al., 2023

Durch die Analyse von Daten des JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) hat ein internationales Astronomenteam eine stille neue Galaxie entdeckt. Das neu entdeckte System JADES-GS+53.12365-27.80454 erweist sich als die masseärmste ruhige Galaxie, die bisher bei hoher Rotverschiebung entdeckt wurde. Die Entdeckung wird in einem Papier detailliert beschrieben, das am 17. Juli auf einem Preprint-Server veröffentlicht wurde arXiv.

Massereiche Galaxien, die aufgehört haben, Sterne zu bilden (sogenannte ruhende massereiche Galaxien), sind plausible Vorläufer riesiger elliptischer Galaxien. Angesichts der Tatsache, dass diese Objekte früher Sterne bildeten und ihre Sternmassen schneller ansammelten, könnten sie der Schlüssel zu einem besseren Verständnis des Prozesses der galaktischen Entwicklung sein.

Jetzt hat eine Gruppe von Astronomen unter der Leitung von Lester Sandels von der Universität Cambridge, Großbritannien, die Entdeckung einer stillen neuen Galaxie gemeldet. Die Entdeckung wurde mit dem James Webb Space Telescope (JWST) im Rahmen der JADES-Durchmusterung gemacht.

„Wir haben tiefe JWST/NIRCam- und NIRSpec-Beobachtungen von JADES-GS + 53.12365-27.80454 bereitgestellt, einer kompakten ruhenden Galaxie bei z = 2,34, identifiziert durch ein Spektralintervall bei 1,25 μm und das Fehlen von Emissionslinien“, schrieben die Forscher in der Arbeit.

Beobachtungen ergaben, dass JADES-GS+53.12365-27.80454 eine Sternmasse von nur 950 Millionen Sonnenmassen hat und damit die am wenigsten ruhige Galaxie mit hoher Rotverschiebung ist, die bisher bekannt ist. Die Galaxie ist seit 600 Millionen Jahren ruhig und ihr massengewichtetes durchschnittliches Sternalter wird auf 0,8 bis 1,7 Milliarden Jahre geschätzt.

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Die Ergebnisse zeigen, dass JADES-GS + 53.12365-27.80454 eine andere Struktur als massereiche Galaxien mit einer ähnlichen Rotverschiebung aufweist, was auf einen anderen Entwicklungspfad hinweist. Astronomen schätzen, dass die Sternentstehungsgeschichte dieser Galaxie ihren Höhepunkt etwa 500 Millionen bis 1 Milliarde Jahre vor der Beobachtungskampagne erreichte.

Die Studie ermittelte auch die erhöhte Dichte von Galaxien in der Nähe von JADES-GS +53.12365-27.80454, das drei spektral bestätigte alte und massereiche Galaxien enthält. Eines dieser drei massiven Systeme befindet sich im Zentrum der Hyperdichte und ist in der Projektion von JADES-GS+53.12365-27.80454 nur 4 Bogensekunden entfernt.

Den Autoren des Papiers zufolge deutet dieser Befund zusammen mit einer Diffusionspunkt-Funktions-angepassten Photometrie, die einen radiusinvertierten Farbgradienten zeigt, auf eine umgebungsbedingte Abkühlung von JADES-GS+53.12365-27.80454 hin.

„Dies weist darauf hin, dass die massearme Galaxie durch die Umgebung gelöscht wurde, was wahrscheinlich den bisher besten Beweis für eine umweltbedingte Löschung darstellt“, schließen die Forscher.

Sie fügten hinzu, dass JADES-GS + 53.12365-27.80454 mit bodengestützten Untersuchungen wie dem MOONS Redshift-Intensive Survey Experiment (MOON-RISE) und gezielten Untersuchungen mit dem JWST weiter untersucht werden sollte, um die Auslöschung dieser und anderer ähnlicher Galaxien durch die Umgebung besser zu charakterisieren.

Mehr Informationen:
Lester Sandles et al, JADES: Tiefenspektroskopie einer massearmen Galaxie bei Rotverschiebung 2,3, durchdrungen von der Umgebung, arXiv (2023). doi: 10.48550/arxiv.2307.08633

Zeitschrifteninformationen:
arXiv