Bukankah galaksi cincin kutub sangat langka?

Kemungkinan galaksi cincin kutub NGC 4632. Gambar menunjukkan cincin gas yang berputar tegak lurus terhadap piringan spiral utama galaksi. Kredit gambar: Jaynn English (U. of Manitoba), Nathan Degg (Queens U.) dan WALLABY Survey, CSIRO/ASKAP, NAOJ/Subaru Telescope

Peneliti Queen memimpin penemuan dua galaksi cincin kutub yang potensial.

Sekelompok astronom internasional, termasuk peneliti dari Queen’s University, telah mengidentifikasi dua kemungkinan galaksi kutub, menurut hasil yang dipublikasikan pada 13 September di jurnal tersebut. Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society.

Peneliti Queen Nathan Deeg dan Christine Speakens (Fisika, Teknik Fisika dan Astronomi) memimpin analisis data yang diperoleh dengan menggunakan teleskop yang dimiliki dan dioperasikan oleh Queen’s University. CSIROBadan Sains Nasional Australia. Melihat peta langit gas hidrogen di lebih dari 600 galaksi sebagai bagian dari teleskop radio ASKAP CSIRO Pemindaian walabiMereka mengidentifikasi dua kemungkinan galaksi cincin kutub, sejenis galaksi yang memiliki cincin bintang dan gas yang tegak lurus dengan piringan spiral utamanya.

“Galaksi cincin kutub adalah salah satu galaksi paling menarik di alam semesta. Hasil ini menunjukkan bahwa antara 1 dan 3 persen galaksi terdekat mungkin mengandung gas cincin kutub, persentase yang jauh lebih tinggi daripada yang diperkirakan oleh teleskop optik.”

— Nathan Deeg, peneliti, Departemen Fisika, Teknik Fisika dan Astronomi, Queen’s University, Kanada, dan penulis utama studi ini

Konteks sejarah dan implikasinya

Meskipun ini bukan pertama kalinya para astronom mengamati galaksi cincin kutub, ini adalah pertama kalinya mereka diamati menggunakan teleskop ASKAP yang terletak di Inyarrimanha Ilgari Bundara, observatorium astronomi radio Murchison CSIRO di Distrik Wajarri Yamaji di Australia Barat.

Penemuan baru dalam gas saja menunjukkan bahwa galaksi cincin kutub mungkin lebih banyak jumlahnya daripada yang diperkirakan sebelumnya.

“Hasil ini merupakan contoh luar biasa dari manfaat besar pemetaan langit yang lebih dalam dan lebih luas dibandingkan yang telah dilakukan sebelumnya. Ini adalah sebuah kebetulan yang terbaik: kami telah menemukan hal-hal yang tentunya tidak kami duga akan ditemukan.”

— Dr Christine Speakens, Profesor (Royal Military College Ditunjuk), Departemen Fisika, Teknik Fisika dan Astronomi, Queen’s University, Kanada

Pahami bagaimana galaksi berevolusi

Penelitian lebih lanjut mengenai struktur cincin kutub dapat membantu kita lebih memahami bagaimana galaksi berevolusi. Misalnya, salah satu hipotesis utama untuk menjelaskan asal usul cincin kutub adalah penggabungan galaksi yang lebih besar dan menelan galaksi yang lebih kecil. Jika jumlah galaksi cincin kutub lebih banyak daripada yang diperkirakan sebelumnya, hal ini bisa berarti bahwa penggabungan galaksi-galaksi tersebut akan lebih sering terjadi.

Di masa depan, galaksi cincin kutub juga dapat digunakan untuk memperdalam pemahaman kita tentang alam semesta, dengan potensi penerapan dalam penelitian materi gelap. Cincin kutub dapat digunakan untuk menyelidiki bentuk materi gelap galaksi induk, yang dapat memberikan petunjuk baru tentang sifat misterius materi yang sulit dipahami.

“Pengamatan baru dari ASKAP ini, yang mengungkapkan struktur mirip cincin yang mencolok di sekitar galaksi spiral yang tampak normal, menunjukkan bahwa pertambahan gas melalui interaksi dengan galaksi pendamping yang kaya gas jauh lebih umum daripada yang kita duga sebelumnya. Wallaby akan menjadi sumber yang bagus untuk mendeteksi lebih banyak gas. Sistem ini di masa depan.

— Profesor Lester Staveley-Smith, salah satu penyelidik utama dan CEO sementara WALLABY. Mengulang

Visualisasi galaksi cincin kutub

Jayanne English, anggota tim peneliti WALLABY dan juga pakar pembuatan citra astronomi di Universitas Manitoba, mengembangkan gambar pertama galaksi cincin kutub berbentuk gas ini menggunakan kombinasi data optik dan radio dari berbagai teleskop. Pertama, data optik dan inframerah dari Teleskop Subaru di Hawaii memberikan gambaran piringan spiral galaksi. Selanjutnya, cincin gas ditambahkan berdasarkan data yang diperoleh dari survei WALLABY, sebuah proyek internasional yang menggunakan teleskop radio ASKAP milik CSIRO untuk mendeteksi emisi atom hidrogen dari sekitar setengah juta galaksi.

“Teleskop radio ASKAP kami mengirimkan data dalam jumlah besar dan kami siap untuk itu. Dengan ASKAP, WALLABY lengkap akan menyediakan lebih dari 200.000 galaksi kaya hidrogen, termasuk banyak objek tidak biasa seperti cincin kutub, yang dapat digunakan untuk mengeksplorasi bentuk dan distribusi lingkaran cahaya materi gelap.”

— Dr.Barbel Korybalski, Ilmuwan Riset Utama Senior, CSIRO

Pembuatan gambar ini dan gambar astronomi lainnya sangatlah rumit karena mencakup informasi yang tidak dapat ditangkap oleh mata kita. Dalam kasus khusus ini, komponen gas hidrogen dingin, yang tidak terlihat oleh mata manusia, dapat dilihat dalam “cahaya” radio menggunakan ASKAP CSIRO. Warna halus pada cincin ini mewakili pergerakan orbital gas, dengan warna ungu di bagian bawah melacak pergerakan gas ke arah pengamat saat bagian atas menjauh. Emisi dari cincin dipisahkan dari emisi radio dari piringan galaksi menggunakan alat realitas virtual, bekerja sama dengan Profesor Tom Garrett (Universitas Cape Town, Afrika Selatan).

“Saya bersemangat untuk bekerja dengan tim yang beragam dan kolaboratif. Kami dapat bekerja dengan data yang menunjukkan jaringan saluran kecepatan yang tepat, yang setara dengan stasiun radio pada penerima radio lama Anda. Kekayaan kecepatan data berarti saya dapat menetapkan beberapa warna pada komposit ini untuk menyampaikan Pergerakan yang terjadi di dalam cincin kutub secara halus. Tarian dan desain gasnya indah, dan pergerakan gas memberi kita beberapa petunjuk tentang bagaimana galaksi berevolusi seiring waktu.

— Dr.. Jaynn English, Departemen Fisika dan Astronomi, Universitas Manitoba

Lebih dari 25 kolaborator global dari Kanada, Australia, Afrika Selatan, Ekuador, Burkina Faso, Jerman, Tiongkok, dan lainnya bekerja sama untuk menganalisis data dari rilis data publik pertama survei WALLABY, sehingga menghasilkan makalah yang baru diterbitkan.

Langkah tim selanjutnya adalah mengkonfirmasi penemuan galaksi cincin kutub melalui pengamatan tambahan menggunakan berbagai teleskop, termasuk teleskop radio MeerKAT di Afrika Selatan.

“Salah satu hasil paling menarik dari survei besar seperti survei WALLABY, yang akan memindai sebagian besar langit selatan untuk membuat sensus atom hidrogen netral terbesar yang pernah ada, adalah penemuan hal-hal yang tidak terduga – galaksi yang tidak biasa dengan cincin gas yang indah. adalah contoh sempurna dari hal ini.”

— Asisten Profesor Barbara Catinella, salah satu peneliti utama WALLABY dan salah satu penulis penelitian ini. ICRAR, Universitas Australia Barat

Referensi: “Survei eksperimental WALLABY: kemungkinan galaksi cincin kutub NGC 4632 dan NGC 6156″ oleh N Deg, R Palleske, K Spekkens, J Wang, T Jarrett, J English, X Lin, J Yeung, JR Mold, B Catinella, H Dénes , A Elagali, B -Q For, P Kamphuis, BS Koribalski, K Lee-Waddell, C Murugeshan, S Oh, J Rhee, P Serra, T Westmeier, OI Wong, K Bekki, A Bosma, C Carignan, BW Holwerda dan N.Yu, 13 September 2023, Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society.
doi: 10.1093/manras/stad2312