Disse mærkelige galakser har 1.000 gange færre stjerner end Mælkevejen, men optager dog et stort rum. Astronomer brugte en avanceret computersimulering for at vise, at supernovaeksplosioner var med til at skabe dem.
Vores Mælkevejsgalakse menes at have omkring 100 milliarder stjerner eller mere. Men astronomer kender nu nogle meget svage galakser, der indeholder op til 1.000 gange færre stjerner, men alligevel spredt over et lige så stort rumområde som Mælkevejen. De kalder dem ultradiffuse galakser, og spekulerer på, hvad der gjorde dem. Den 28. november 2016 annoncerede astronomer ny forskning, der viser, at hvis en masse supernovaer eksploderer under stjernedannelsesprocessen, kan både stjerner og det mørke stof i en galakse muligvis skubbes udad, hvilket får galaksen til at ekspandere. De tror, at de ultradiffuse svage galakser måske har dannet sig på denne måde.
Filmen ovenfor viser en computersimulering af dannelsen af en ultradiffus galakse. Filmen følger galakas gaskomponent. Adskillige udstrømninger (springvand) af gas, der sættes ud af galakseens centrum, er synlige gennem galaksenes liv. Disse forskere siger, at disse udstrømninger - skabt af supernova-eksplosioner - er ansvarlige for at skabe de udvidede stjerner og mørke stoffer i ultradiffuse galakser.
Resultaterne af denne undersøgelse offentliggøres i peer-review Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society.
Astrofysiker Arianna Di Cintio fra Dark Cosmology Center, Neils Bohr Institute, Københavns Universitet.
Astrofysiker Arianna Di Cintio ved Niels Bohr-instituttet på Københavns Universitet i Danmark er den førende forsker af dette projekt. Hendes team udførte avancerede computersimuleringer i samarbejde med New York University i Abu Dhabi. Hun sagde i en erklæring:
Ved at genskabe næsten 100 virtuelle galakser har vi vist, at når der er en masse supernovaer under stjernedannelsesprocessen, kan det resultere i, at stjernerne og det mørke stof i galaksen skubbes udad, hvilket får galaksens udstrækning til at ekspandere .
Når der er et lille antal stjerner i et udvidet område, betyder det, at galaksen bliver svag og diffus og derfor er vanskelig at observere med teleskoper.
Sammenligning af en ultradiffus galakse med den nærliggende store Andromeda-galakse, en almindelig spiralgalakse og vores Mælkevejs nærmeste store nabo. Bemærk også den sammenlignende lysstyrke for Andromeda-galaksens 2 satellitgalakser. De er almindelige dværg elliptiske galakser, meget lysere end en ultradiffus galakse.
Di Cintio sagde også, at mekanismen, der får stjernerne til at bevæge sig væk fra galaksen centrum, er den samme, der er i stand til at skabe områder med en lavere massefylde. De mange supernovaer er så kraftige, at de blæser gassen udad i galaksen. Som et resultat bevæger både den mørke materie og stjernene sig udad, så galaksens udstrækning udvides. Det faktum, at galaksen er spredt over et større område, betyder, at den bliver mere diffus og uklar. Hun sagde:
Hvis vi kan genskabe ultradiffuse galakser med computersimuleringer, viser det, at vi er på sporet med vores kosmologiske model.
Vi forudsiger derfor, at der er ultradiffuse galakser overalt - ikke kun i galakse klynger. De domineres af mørkt stof, og kun en lille procentdel af deres indhold består af gas og stjerner, og det vigtigste er, at de er dværg galakser med en masse på kun ca. 10 til 60 gange mindre end en stor spiral galakse ...
Hvorfor er astronomer interesserede i disse svage dværg galakser? I de senere år har de været forvirrede af manglen på observerbare dværggalakser i vores univers og har forsøgt at forklare, hvorfor vi ser så få. Det skyldes, at standardkosmologi kræver mange flere dværg galakser, end vi ser.
Disse forskere beskrev et næste trin, hvor de håber at yderligere bekræfte deres ideer - og hjælpe med at bekræfte standardkosmologi - ved at finde flere ultradiffuse galakser. De sagde, at den største kunne indeholde mere gas og indleder derfor tæt samarbejde med forskningsgrupper, der gennemfører observationer af meget fjerne himmelområder med kraftige teleskoper.
Arianna Di Cintio sagde, at hun ser frem til at finde flere ultradiffuse galakser, og lære, hvor mange stjerner de har, deres indhold af elementer, og hvordan de ultradiffuse galakser overlever i galakse klynger. Hun sagde:
Det åbner et helt nyt vindue i galaksdannelse. Der kan være tusinder af ultra-svage galakser, der bare venter på at blive opdaget.
Fordi ultra diffuse galakser (cirkuleret) er meget svagere end almindelige galakser, er de sværere at finde. Men astronomer har til hensigt at finde måder at søge efter dem på.
Nederste linje: Ultrediffuse galakser er små i deres antal stjerner, men ekstremt spredt i rummet. Hvordan kom de på den måde? Astronomer brugte en avanceret computersimulering for at vise, at supernovaeksplosioner kan forårsage, at både stjerner og mørkt stof i en galakse skubbes udad, hvilket får galaksen til at udvide sig og skabe en ultradiffus galakse.