Onde está o disco grosso do M31?

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Dentro de nossa própria galáxia, o disco espesso é uma população distinta de estrelas que reside acima e abaixo do disco principal (fino). Embora os astrônomos não tenham muita certeza de como se formou (restos de acúmulo de pequenas galáxias ou ejeção do disco fino), certamente está lá e análogos foram observados em outras galáxias, a mais de 10 megaparsegs de distância. Se esses discos espessos são realmente um produto de fusões, as galáxias que mostram evidências de fusões em outros aspectos também devem mostrar a presença dessa segunda população. No entanto, no caso do M31, a galáxia de Andrômeda, a galáxia principal mais próxima da nossa, que se acredita ter uma rica história de fusão, os traços do disco espesso se mostraram ilusórios. Então onde está?

Parte do problema em encontrar esse componente galáctico é o ângulo em que a galáxia é apresentada a nós. As galáxias para as quais um componente de disco grosso foi detectado (além do nosso) estão todas na borda. Isso simplifica bastante o processo de encontrar o componente espesso. Os astrônomos podem usar sistemas fotométricos projetados para detectar diferentes populações de estrelas (jovens e velhas) e observar a mudança na distribuição. Quando as galáxias são apresentadas mais próximas, a projeção do componente espesso sobre o fino torna a identificação muito mais difícil. A galáxia de Andrômeda está em algum lugar entre esses dois extremos e faz um ângulo de 77 ° no céu (onde 90 ° está na borda).

Devido a essa dificuldade, é necessário outro método para procurar essa população ampliada. Desde 2002, uma equipe liderada por Michelle Collins, da Universidade de Cambridge, usa o telescópio Keck II para procurar o disco esperado. Para fazer isso, a equipe tem usado observações espectroscópicas de inúmeras estrelas gigantes vermelhas para determinar se uma subpopulação específica pode ser encontrada com características de disco espesso. Embora uma subpopulação tenha sido descoberta antes no M31, sua dispersão de velocidade era muito baixa e a distribuição estava muito ligada ao disco fino clássico para ser realmente considerado o componente que faltava. Em vez disso, é chamado de "disco estendido".

Mas onde outros falharam, a equipe de Collins prevaleceu. Do estudo de sua equipe, um artigo recente afirma ter descoberto o disco espesso e, com uma amostra tão grande, fez algumas observações interessantes sobre sua natureza. A primeira é que o disco grosso do M31 é quase três vezes mais grosso. Além disso, a velocidade média dos discos finos e grossos é notavelmente mais altaM31 = 32,0 kms-1, finoMW = 20,0 kms-1; GrossoM31 = 45,7 kms-1, GrossoMW = 40,0 km-1) Se o disco espesso está realmente relacionado a fusões, isso pode indicar que o M31 passou por um período mais intenso de interações recentes do que a nossa própria galáxia. No entanto, a equipe observa que, a partir de suas observações, eles são incapazes de restringir os métodos de formação desse componente. Embora outros estudos tenham demonstrado que acréscimo e ejeção deixam impressões digitais distintas, os componentes necessários não foram mapeados em detalhes suficientes para distinguir os dois.

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