Een internationaal team van astronomen heeft de Subaru-telescoop gebruikt om de stellaire halo van het nabijgelegen sterrenstelsel Messier 81 (M81) te onderzoeken. De waarnemingen resulteerden in een van de meest gedetailleerde studies van een stellaire halo die tot nu toe zijn uitgevoerd. De studie wordt gedetailleerd beschreven in een paper gepubliceerd op 31 oktober op arXiv.org.

Stellaire halo's zijn bolvormige populaties van sterren en bolvormige clusters die de meeste schijfstelsels omringen, bevatten meestal de oudste en meest metaalarme sterren van de melkweg. Vandaar, ze kunnen cruciaal zijn voor een beter begrip van de vorming en evolutie van sterrenstelsels. Echter, vanwege hun lage lichtsterkte, stellaire halo's zijn over het algemeen moeilijk waar te nemen.

Gelegen op zo'n 12 miljoen lichtjaar afstand, M 81 is een spiraalstelsel dat ongeveer half zo groot is als de Melkweg. Ontdekt in 1774, het sterrenstelsel behoort tot de sterrenstelselgroep M81 die ook Messier 82 (M82) bevat, NGC 3077, en tientallen andere sterrenstelsels. M81 heeft momenteel interactie met M82 en NGC 3077, waardoor het de dichtstbijzijnde lopende significante fusie van sterrenstelsels is.

Wat astronomen verbijstert, is dat M 81, net als andere Melkweg-massastelsels, toont een ongelooflijke reeks stellaire halo-eigenschappen. De oorsprong van dergelijke diversiteit is nog steeds onduidelijk, en gedetailleerd onderzoek van de stellaire halo van M81 zou meer licht kunnen werpen op dit mysterie.

Dus namen de astronomen onder leiding van Adam Smercina de halo van M 81 waar met de Subaru Hyper Suprime-Cam (HSC) van de Subaru-telescoop. De waarnemingen zijn uitgevoerd in 2015, en onthulde de halo van M81 in ongekend detail.

"In deze krant, presenteren we een Subaru Hyper Suprime-Cam (HSC)-onderzoek van de opgeloste stellaire halo-populaties van de interagerende M81-groep - de meest gedetailleerde studie van een stellaire halo die tot nu toe is verkregen buiten de lokale groep (LG), ’ schreven de astronomen in de krant.

De auteurs van het artikel merkten op dat hun studie het eerste volledige beeld gaf van de evolutie van de stellaire halo van een melkwegstelsel tijdens een fusiegebeurtenis. Vooral, ze losten de halo van de M81 op tot ongekende V-bandequivalente oppervlaktehelderheden van meer dan 34 mag/arcsec ² , en maakte de allereerste globale stermassadichtheidskaart voor een Melkweg-massa stellaire halo buiten de Lokale Groep.

Uit het onderzoek bleek dat de totale in het verleden geaccreteerde stellaire massa voor M 81 ongeveer 1,16 miljard zonsmassa's is, terwijl de halo-metalliciteit van M81, in een straal van ongeveer 98, 000 lichtjaren, werd gemeten als -1,2. De metaalachtigheid is in lijn met de vroegere geaccreteerde massa van de melkweg, ten opzichte van de stellaire halo massa-metalliciteit relatie.

De met metalliciteit gecodeerde kaart van rode reuzentaksterren bevestigde de drievoudige interactie tussen M 81, M 82 en NGC 3077. Het benadrukte het sterke contrast tussen de eigenschappen van de halo van M 81 met grote stralen en het metaalrijke puin rond de op elkaar inwerkende satellieten. De massa getijdepuin, die momenteel niet gebonden is aan M82 en NGC 3077, werd geschat op ongeveer 600 miljoen zonsmassa's.

"Samen, deze metingen stellen ons in staat om de saga van M81 samen te voegen. Deze Melkweganaloog beleefde een rustige geschiedenis, hoogstens een Small Magellanic Cloud-massasatelliet aangroeit, waarschijnlijk ergens vroeg in zijn leven. De huidige fusies met M82 en NGC 3077, echter, hebben de stellaire halo-eigenschappen van M81 al gewijzigd op een korte ( <1Gyr) tijdschaal, het verstrekken van een substantiële infusie van ongebonden metaalrijk materiaal, ’ concludeerden de astronomen.

Als het gaat om de toekomst van de halo van M81, de wetenschappers gaan ervan uit dat in de komende miljarden jaren, de fusie met M82 zal de halo van M81 transformeren van een van de minst massieve en metaalarmste tot een van de meest massieve en metaalrijke halo's die tot nu toe bekend zijn.

© 2019 Wetenschap X Netwerk