science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Ontbrekende galactische fusies komen aan het licht met nieuwe techniek

Een computersimulatie van een sterrenstelsel (links); hetzelfde sterrenstelsel aangepast om eruit te zien zoals het zou kunnen zijn in een waarneming door de Sloan Digital Sky Survey (midden); een computersimulatie van een samensmeltend paar sterrenstelsels (rechts). Krediet:Nevin et al., 2019

Het samensmelten van sterrenstelsels - waarbij twee sterrenstelsels gedurende miljarden jaren samenkomen in soms dramatische uitbarstingen van licht - zijn voor astronomen niet altijd gemakkelijk te zien. Nutsvoorzieningen, wetenschappers van de Universiteit van Colorado Boulder hebben een nieuwe techniek ontwikkeld om deze kosmische koppelingen te vinden in onderzoeken van de nachtelijke hemel.

Bij nieuw onderzoek een team onder leiding van Rebecca Nevin ontwierp een computerprogramma dat door onderzoeken van sterrenstelsels scant om te zoeken naar een breed scala aan tekenen dat er een fusie zou kunnen plaatsvinden. Dat omvat de vorm van de resulterende sterrenstelsels en hoe de sterren binnenin bewegen.

Dat is belangrijk, Nevin zei, omdat dergelijke fusies een belangrijke stap kunnen zijn in de opbouw van enorme, spiraalstelsels zoals de Melkweg en het begin van de vorming van nieuwe sterren.

Ze zal de bevindingen van haar groep op 8 januari presenteren tijdens een persconferentie op de 233e bijeenkomst van de American Astronomical Society in Seattle.

"Het doel is om een ​​groter aantal samensmeltende sterrenstelsels te bouwen dan ooit tevoren, " zei Nevin, een afgestudeerde student aan de afdeling Astrofysische en Planetaire Wetenschappen (APS).

Nevins werk bouwt voort op waarnemingen van de Sloan Digital Sky Survey (SDSS), een langlopende telling van de nachtelijke hemel uitgevoerd door een onderzoekspartnerschap dat CU Boulder omvat. Wetenschappers van dat onderzoek hebben sinds 1998 ongeveer 500 miljoen beelden van de ruimte gemaakt, velen van hen tonen sterrenstelsels ver weg van de aarde.

Maar tot op heden geen enkele techniek is in staat geweest om door dergelijke onderzoeken te kijken en alle soorten melkwegfusies in alle stadia van hun ontwikkeling te vinden, zei Nevin.

"Mensen hebben naar foto's van sterrenstelsels gekeken en gezegd:'dat is een fusie' of 'dat is geen fusie, '" zei ze. "Maar mensen zijn daar ook heel slecht in, en ze missen veel sterrenstelsels."

Om die ontbrekende fusies te lokaliseren, Nevin en haar collega's ontwierpen een reeks simulaties die een breed scala aan verschillende manieren proberen vast te leggen waarop twee sterrenstelsels tegen elkaar kunnen botsen.

"Deze gesimuleerde samensmeltingen van sterrenstelsels stellen ons in staat om miljarden jaren van evolutie direct te volgen, overwegende dat waarnemingen van echte sterrenstelsels beperkt zijn tot enkele momenten in de tijd, " zei Laura Blecha, een assistent-professor aan de Universiteit van Florida die het simulatiewerk leidde.

De onderzoekers gebruikten die simulaties om een ​​computerprogramma te trainen om de veelbetekenende vingerafdrukken van deze vakbonden te herkennen. Het team, waaronder Julia Comerford van CU Boulder en Jenny Greene van Princeton University, gebruikte vervolgens hetzelfde programma om real-life beelden van sterrenstelsels te scannen die door de SDSS waren verzameld.

En het werkte:afhankelijk van de soorten sterrenstelsels die erbij betrokken waren, kon de techniek van het team in 80 procent van de gevallen of meer fuserende sterrenstelsels correct identificeren. Nevin en haar collega's publiceren hun bevindingen binnenkort in The Astrofysisch tijdschrift .

Daar stopte de groep niet. Zij en haar collega's werken ook aan metingen van de manier waarop sterren in een melkwegstelsel bewegen, of hun "kinematica, " in de verstoppertje-tool.

"Dit is een nieuwe benadering omdat het beeldvormingstechnieken en de kinematica samenbrengt, ' zei Nevin.