Med hjälp av rymdteleskopet James Webb har astronomer genomfört nära- och mellaninfraröda observationer av en extremt metallfattig blå kompakt dvärggalax känd som I Zwicky 18. Resultaten av observationskampanjen, presenterade i en artikel publicerad den 11 mars på arXiv preprint-server, leverera viktig information om stjärnpopulationer i denna galax.
Blå kompakta dvärgar (BCD) är dvärggalaxer med låg ljusstyrka och låg metallhalt som upplever våldsamma utbrott av stjärnbildning. De kännetecknas av ett kompakt optiskt utseende och H II-regionliknande spektra på grund av högkoncentrerade starburst-aktiviteter.
I Zwicky 18 är den arketypiska BCD som ligger cirka 59 miljoner ljusår bort i stjärnbilden Ursa Major. Denna BCD är en av de mest extremt metallfattiga galaxerna som är kända eftersom den nästan uteslutande består av väte och helium.
Tidigare observationer har funnit att I Zwicky 18 för närvarande upplever en period av intensivt förhöjd stjärnbildningshastighet (SFR) och kan fortfarande skapa Population III-stjärnor – hypotetiska extremt massiva stjärnor, fattiga på element tyngre än helium, som tros ha bildats i det tidiga universum. Därför uppfattas denna galax som ett idealiskt laboratorium för att studera både den unga och utvecklade stjärndemografin i en miljö som är analog med den som hittades strax efter Big Bang.
Det är därför ett team av astronomer ledda av Alec S. Hirschauer från Space Telescope Science Institute (STScI) i Baltimore, Maryland, bestämde sig för att titta närmare på I Zwicky 18. De använde JWST:s Near Infrared Camera (NIRCam) och Mid- Infrarött instrument (MIRI) för att undersöka stjärninnehållet i denna galax.
Observationerna utförda av Hirschauers team identifierade extrema populationer av ljusa, nyligen bildade massiva stjärnor i I Zwicky 18, huvudsakligen belägna bland galaxens två centrala lober av stjärnbildning - de nordvästra (NW) och sydöstra (SE) komponenterna. De erhållna bilderna visar också stora superskal av damm och joniserad gas utskurna av tidigare stjärnbildning och supernovaaktivitet.
De insamlade uppgifterna gjorde det möjligt för astronomerna att upptäcka kandidatpopulationer av dammiga utvecklade stjärnor (röda superjättar och asymptotiska jättegrenstjärnor) i I Zwicky 18, tillsammans med ljusa unga stjärnobjekt (YSOs). Forskarna uppskattade spetsen på den röda jättegrenen (TRGB) och delade upp de källor som ligger ovanför den i populationer med vänster och höger gren, relaterade till yngre (övre huvudsekvens, UMS-stjärnor) respektive äldre (evolverade) stjärnor.
Enligt författarna till tidningen tyder deras resultat på att den rådande demografin för I Zw 18:s NW och SE stjärnbildningsregioner återspeglar den för yngre och äldre stjärnpopulationer. Studien visar också hur viktig JWST är för att undersöka dammiga och utvecklade stjärnor i kompakta dvärggalaxer i det tidiga universum.
Mer information: Alec S. Hirschauer et al, Imaging of I Zw 18 av JWST:I. Strategy and First Results of Dusty Stellar Populations, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2403.06980
Journalinformation: arXiv
© 2024 Science X Network
