Met behulp van ESO's Very Large Telescope (VLT) astronomen hebben de chemische samenstelling onderzocht van een nabijgelegen metaalarm stervormend dwergstelsel dat bekend staat als JKB 18. De resultaten van de nieuwe waarnemingen geven aan dat het sterrenstelsel chemisch inhomogeen is. De studie werd op 18 juni gepubliceerd op de arXiv pre-print server.

Onderzoek naar de ruimtelijke verdeling van metalen in het gas door sterrenstelsels kan essentieel zijn om ons begrip van de evolutie van sterrenstelsels in het algemeen te verbeteren. Echter, het verkrijgen van gedetailleerde spectroscopische informatie die nodig is om de ruimtelijke verdeling van metalen en chemische homogeniteit van de eerste sterrenstelsels te analyseren, is beperkt met de momenteel beschikbare instrumenten. Daarom, astronomen proberen nabije stervormende sterrenstelsels met een lage metalliciteit te onderzoeken, omdat ze kunnen dienen als analogen van complexe systemen die in het vroege heelal zijn gevormd.

Gelegen op een afstand van slechts 59 miljoen lichtjaar, JKB 18 is een van die sterrenstelsels. Het is een laag-metallic dwergstelsel met een stellaire massa van ongeveer 100 miljoen zonsmassa's en een gemiddelde stervormingssnelheid van ongeveer 0,002 zonsmassa's per jaar. Het systeem vertoont een interessante morfologie, met talloze plaatsen van voortdurende stervorming die willekeurig verspreid zijn over een diffuus lichaam.

Een team van astronomen onder leiding van Bethan L. James van het Space Telescope Science Institute in Baltimore, Maryland, besloten om de chemische samenstelling van JKB 18 nader te bekijken. Ze gebruikten VLT's Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) om een ​​gedetailleerd ruimtelijk opgelost spectroscopisch onderzoek van dit sterrenstelsel uit te voeren met als doel de verdeling van metalen door het geïoniseerde gas van het systeem te onderzoeken.

"Het doel van deze studie was om de chemische homogeniteit van een laag-metalliciteit te onderzoeken, stervormend dwergstelsel met behulp van de hoge ruimtelijke resolutie, brede gebiedsdekking, IFU-gegevens [integral field unit] geleverd door VLT/MUSE, ’ schreven de onderzoekers in de krant.

Uit de studie bleek dat JKB 18 een nogal complexe ionisatiestructuur heeft, met regio's met de hoogste ionisatie die verschoven liggen van de belangrijkste stervormingsgebieden van de melkweg. Het gas in JKB 18 lijkt te worden gedomineerd door foto-ionisatie, volgens de astronomen.

Dankzij MUSE-waarnemingen kon het team de chemische abundanties berekenen voor individuele HII-stervormingsgebieden (met wolken van geïoniseerd atomair waterstof) en de zuurstofabundantiekaarten van JKB 18 afleiden. Op basis van deze gegevens, de onderzoekers gaan ervan uit dat het bestudeerde sterrenstelsel chemisch inhomogeen is.

"Met grootschalige dispersies in O/H, N / H en N / O van ∼0,5-0,6 dex en regio's met chemische abundanties buiten deze 1σ-verdeling, wij beschouwen JKB 18 als chemisch inhomogeen, ' staat er in de krant.

Proberen de meest plausibele oorzaak van de waargenomen inhomogeniteit te vinden, de astronomen suggereren dat dit kan worden toegeschreven aan de verwijdering van gas via supernova's en specifieke timingobservaties. Ze sluiten scenario's uit als de aanwas van metaalarm gas, korte mengtijden, of zelfverrijking van Wolf-Rayet-sterren. Er zijn meer studies met hoge ruimtelijke resolutie van JKB 18 nodig om deze aannames te verifiëren.

© 2020 Wetenschap X Netwerk