Galaktyki karłowate kluczem do ewolucji galaktyk
W ostatnich latach astronomowie odkryli, że galaktyki karłowate znacznie różnią się od swoich większych odpowiedników. Choć miliardy lat spędzają w stanie uśpienia, czasami doświadczają spektakularnych okresów formowania się gwiazd. Wybuchy, w wyniku których następuje formowanie się gwiazd mają miejsce także w większych galaktykach, jednak światło z tych wybuchów hamowane jest innymi emisjami. Aby zyskać świeże spojrzenie na to intrygujące zjawisko, astronomowie uczestniczący w projekcie "The star-formation histories and dark-matter content of faint dwarf elliptical galaxies" (HOLYDWARFS) skupili się na rodzinie galaktyk karłowatych. W tych mniejszych wersjach "normalnych" galaktyk, około 30-krotnie mniejszych niż nasza Galaktyka, szukali wskazówek dotyczących wczesnej historii wszechświata. Zespół projektu HOLYDWARFS przyjrzał się ewolucji galaktyk, jako że proces formowania się gwiazd wyzwalany jest i hamowany przez skutki środowiskowe. Głównym wynikiem był ujednolicony obraz galaktyk w stanie spoczynku, w których wszystkie gwiazdy są stare, słabe i czerwone, podczas gdy gwiazdy galaktyk karłowatych są nowe, gorące i jasnoniebieskie. Reakcje termojądrowe przekształcają wodór i hel w cięższe pierwiastki, tak zwane metale w obszarze astronomii, co pozwala astronomom śledzić ewolucję galaktyk. Wyniki projektu dostarczyły wystarczająco szczegółowych danych na temat obfitości metali, by dokonać porównania względem wysokorozdzielczych symulacji. Porównanie obserwacji z symulacjami pozwoliło naukowcom z zespołu HOLYDWARFS przyjąć solidne podejście do badania procesów fizycznych zaangażowanych w formowanie się gwiazd. Symulacje hydrodynamiczne wykorzystywane do formowania i ewolucji galaktyk karłowatych pokazały, że następuje stopniowe nagromadzenie metaliczności. Po takim nagromadzeniu, obfitość metali utrzymywana jest przy braku zewnętrznych zakłóceń. Poza tym, że prognozy wynikające z symulacji pokrywają się z zaobserwowanymi profilami metaliczności, naukowcy liczą, że pozwolą one opracować lepsze modele galaktyk karłowatych. Zgodnie z powszechnie przyjętymi modelami, galaktyki karłowate, które krążą po orbicie naszej Drogi Mlecznej tworzą wewnątrz niewielkie skupiska materii ciemnej i zawierają jej większe proporcje niż ich galaktyki macierzyste. Jednak z obserwacji wynika coś zupełnie innego. Projekt HOLYDWARFS podjął wyzwanie, by poprzeć istniejące teorie i modele i uzupełnić pewne luki w naszym obecnym spojrzeniu na formowanie się galaktyk.
Słowa kluczowe
Galaktyki karłowate, Droga Mleczna, gwiazda, wodór, hel, symulacje, metaliczność, materia ciemna